Кафедра № 302 «Автоматизированные системы обработки информации и управления»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой № 302
________________(Хахулин Г.Ф.)
«___»_______________200__ г.
Для студентов 4 курса факультета №3
Специальности 220201
(шифр специальности)
«ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ НА ИХ ОСНОВЕ»
старший преподаватель Прокимнова Т.Г.
Обсуждено на заседании кафедры
«____»______________20___г.
Протокол №___
1. ВВЕДЕНИЕ
Значительная часть ИТ-проектов направлена на разработку и создание информационных систем, в рамках которых осуществляется обработка данных различной сложности. Целью таких проектов является разработка и создание информационной системы с базами данных некоторого класса. Практически во всех таких проектах ставится и решается задача проектирования баз данных. Решение задачи проектирования повышает вероятность того, что разрабатываемая информационная система с базами данных (далее - система) будет удовлетворять заданным функциональным требованиям с учетом заданных ограничений.
Это связано с тем обстоятельством, что на практике база данных является определенной, встроенной в процесс деятельности различных категорий ее пользователей компонентой. Отсюда вытекает многоаспектность восприятия понятия базы данных. Каждая точка зрения на базу данных отвечает уровню профессионального восприятия людей (категорий пользователей), ее использующих. При решении задач проектирования очень важно учитывать такую многозначность в толковании термина базы данных.
Задача проектирования баз данных является сложной по ряду причин. Проектирование базы данных, по мнению многих ведущих специалистов, - это плохо структурированная задача по сравнению с анализом требований к базе данных или разработкой приложений. Проектирование базы данных является "самым размытым" этапом в разработке и создании базы данных. Если все этапы ИТ-проекта перекрываются друг с другом в своей последовательности, то этап проектирования перекрывается со всеми остальными. Проектирование базы данных не имеет явно выраженного начала и окончания в рамках принятого условного деления проекта на этапы: определение стратегии, анализ, проектирование, реализация, тестирование и внедрение. Оно начинается с момента принятия стратегических решений и продолжается на этапах тестирования и реализации.
Процесс проектирования базы данных охватывает несколько основных сфер:
· проектирование объектов базы данных, т.е. проектирование конкретных объектов (таблицы, представления, индексы, триггеры, хранимые процедуры, функции, пакеты) для представления информации предметной области в базе данных;
проектирование интерфейса взаимодействия с базой данных (формы, отчеты и т.д.), т.е. проектирование приложений, которые будут сопровождать данные в базе данных, а также будут реализовывать вопрос - ответные отношения на этих данных;
проектирование баз данных под конкретную вычислительную среду или информационную технологию ("клиент-сервер", параллельные архитектуры, распределенная вычислительная среда);
· проектирование баз данных под назначение (интеллектуальный анализ данных, OLAP, OLTP и т. д.) системы.
Отметим, что приложения работы с базой данных проектируются одновременно с базой данных, а не отдельно! Зачастую вычислительная среда задается в качестве входных условий проектирования, но иногда проектирование следует проводить с возможным переходом в будущем на другую аппаратную платформу или технологию.
Базы данных всегда проектируются под конкретное назначение системы. Техника проектирования баз данных может измениться, и не только деталях, в зависимости от назначения системы.
В чем состоит задача проектирования базы данных?
База данных:
· действует в рамках некоторой внешней среды;
имеет свою внутреннюю архитектуру;
имеет свое собственное лингвистическое содержание;
имеет свои средства взаимодействия с окружающей средой;
функционирует на конкретной программно-аппаратной платформе;
поддерживается в рамках определенных организационно-технологических мероприятий.
Таким образом, база данных является сложным многокомпонентным объектом (аппаратное обеспечение, программное обеспечение, информация в виде данных и персонал), который должен быть тщательно спроектирован, чтобы обеспечить согласованное взаимодействие своих компонент согласно заданным функциональным требованиям в рамках заданных ограничений.
Если представить проектирование баз данных как некоторый процесс и обозначить его на схеме прямоугольником, то на вход этого процесса будет подан набор исходных данных, а выходе будет выведен результат, в первую очередь в виде физической базы данных, а также логическая и физическая структуры (реализованные в скрипте) базы данных.
Получение логической и физической структур базы данных и разработка скрипта для ее создания являются примерами профессиональных задач проектировщика базы данных.
2. ОБЩАЯ СХЕМА БАНКА ДАННЫХ В СИСТЕМЕ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
ПО –предметная область – часть реального мира, сведения о которой предполагается хранить в базе данных.
Объекты, атрибуты объектов, значения атрибутов
Информация, данные
Основы безбумажной информатики
Информация – под информацией понимаются любые сведения о каком-либо событии, сущности или процессе, помогающие принять эффективное решение.
Данное – это информация, фиксированная в форме, пригодной для последующей её обработки на ЭВМ, хранения и передачи.
При создании АСУ все программы имеют дело с одним объектом, используют и формируют систему данных об этом объекте. Эта система данных называется информационной моделью.
На первых порах и в системных применениях преобладал позадачный подход.
Информация должна удовлетворять нескольким требованиям:
- одноразовость ввода
- устранение параллельных потоков
- достоверность
- целостность
- актуальность
Всем этим требованиям удовлетворяют базы данных, из которых все прикладные задачи могут получать необходимую информацию.
