Сравнение концептуального и реляционного моделирования данных

Главное назначение базы данных состоит в обеспечении пользователя точной информацией. Поэтому важно, чтобы структура базы данных была логичной и не имела изъянов. Чем сложнее модель базы данных, тем труднее правильно ее спроектировать. Эта сложность растет с добавлением объектных множеств, конкретизаций, составных объектов и отношений. Поэтому графический подход (схема концептуальной модели) сильно повышает вероятность получения точных моделей по сравнению с текстовым подходом реляционной схемы.

Концептуальные модели данных значительно легче понимать, чем реляционные модели, поскольку они лучше соответствуют нашему естественному взгляду на вещи, отраженному в языке в виде употребления глаголов и существительных (объектных множеств). Информация представляется в графическом виде, визуальное представление упрощает понимание структуры.

В реляционной же модели единственными средствами являются реляционные таблицы и внешние ключи, все объектные множества и отношения моделируются одинаковым образом. С одного взгляда на реляционную схему не просто понять, какие таблицы представляют объекты, а какие – отношения. Анализируя реляционную модель, вы мысленно рисуете картинку, которая связывает таблицы. То есть, для понимания реляционной модели мысленно проделывается та же работа, которая выполняется при концептуальном моделировании. Поэтому создание концептуальной модели и последующее преобразование ее в нормализованную реляционную модель стоит затраченных усилий, иначе в сложных ситуациях моделирования с большей вероятностью можно допускать серьезные ошибки. Конечно, для простой базы данных создать реляционную модель, возможно, не сложнее, чем создавать концептуальную модель.

Теория нормализации, которая была рассмотрена ранее применительно к реляционной модели, применима и к модели «объект—связь». Алгоритм приведения семантической модели к 5-й нормальной форме может быть следующим:

-проанализировать схему на присутствие объектов, которые моделируют несколько взаимосвязанных объектов реального мира (именно это соответствует ненормализованным отношениям) и разделить каждое из этих объектов на несколько новых, установить между ними соответствующие связи, полученная схема будет находиться в первой нормальной форме;

- проанализировать все сущности, имеющие составные первичные ключи, на наличие неполных функциональных зависимостей непервичных атрибутов от атрибутов возможного ключа. Если такие зависимости обнаружены, то разделить данные сущности на два, определить для каждой сущности первичные ключи и установить между ними соответствующие связи. Полученная схема будет находиться во второй нормальной форме;

- проанализировать все сущности на наличие детерминантов, которые не являются возможными ключами. При обнаружении подобных расщепить сущность на две, установив между ними соответствующие связи. Полученная схема соответствует третьей нормальной форме;

- проанализировать все сущности на наличие многозначных зависимостей. Если обнаружатся сущности, у которых имеется более одной многозначной зависимости, то расщепить такие сущности на две, установив между ними соответствующие связи.

Полученная таким образом схема будет находиться в четвертой нормальной форме.