27007

Логическое проектирование базы данных

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Логическое проектирование базы данных. Цель работы: приобретение практических навыков создания логической модели базы данных. Решение этой задачи существенно зависит от модели данных поддерживаемой выбранной СУБД. Будем рассматривать логическое проектирование БД для реляционной модели данных так как современные СУБД – реляционные.

Русский

2013-08-19

41 KB

40 чел.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА  № 9.

Логическое проектирование базы данных.

Цель работы: приобретение практических навыков создания логической модели базы данных.

Краткие теоретические сведения.

На этапе логического проектирования разрабатывается логическая структура БД, соответствующая логической модели ПО. Решение этой задачи существенно зависит от модели данных, поддерживаемой выбранной СУБД. Будем рассматривать логическое проектирование БД для реляционной модели данных, так как современные СУБД – реляционные.

Проектирование реляционной базы данных проходит в том же порядке, что и проектирование БД других моделей данных, но имеет свои особенности.

Проектирование схемы БД должно решать задачи минимизации дублирования данных и упрощения процедур их обработки и обновления. При неправильно спроектированной схеме БД могут возникнуть аномалии модификации данных. Они обусловлены отсутствием средств явного представления типов множественных связей между объектами ПО и неразвитостью средств описания ограничений целостности на уровне модели данных.

На этом этапе выполняются следующие действия :

  •  Удаление связей M:N;
  •  Удаление рекурсивных связей;
  •  Удаление связей с атрибутами;
  •  Удаление множественных атрибутов;
  •  Перепроверка связей типа 1:1;
  •  Удаление избыточных связей.

Далее выполняется нормализация отношений. В рамках реляционной модели данных Э.Ф. Коддом (E.F. Codd) был разработан аппарат нормализации отношений и предложен механизм, позволяющий любое отношение преобразовать к третьей нормальной форме.

Нормализация отношений выполняется на основе анализа первичных ключей и существования функциональных зависимостей между атрибутами. Как правило нормализация выполняется в несколько этапов. Каждый этап соответствует определенной нормальной форме (НФ). При проектировании реляционных баз данных требование первой нормальной формы (1НФ)  должны выполняться\ всегда, остальные по желанию проектировщика. Однако, чтобы исключить аномалии обновления и избыточность данных рекомендуется приводить отношение к третьей нормальной форме 3НФ.

Требование 1НФ :  все атрибуты должны быть атомарными.

Ненормализованное отношение приводится к 1НФ следующими способами:

  •  Выравнивание таблиц или добавление строк;
  •  Один атрибут или группа атрибутов, которые назначены ключом отношения повторяющейся группы, помещается в отдельные отношения. Во вновь созданных отношениях устанавливаются свои первичные ключи.

Требование 2НФ: отношение удовлетворяет 1НФ  и каждый атрибут , который не входит в состав первичного ключа, функционально полно зависит от первичного ключа.

Функциональная зависимость описывает связь между атрибутами отношения R(A,B) и обзначается. Атрибут (группа атрибутов) А называется детерминантом.

Полная функциональная зависимость означает, что если атрибут В функционально зависит от первичного ключа, то зависит от полного его значения, а не какого-то подмножества. 2НФ применяется к отношениям с составными ключами.

Для того чтобы привести отношение ко 2НФ, нужно ислючить из отношения частичную зависимость и поместить ее в новое отношение вместе с копией их детерминанта.

Требование 3НФ: Отношение находится находится во 2НФ и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа.

Если в отношении R(A,B,C)  имеют место следующие функциональные зависимости:

А -> B и B -> C, то говорят, что атрибут С транзитивно зависит от атрибута А через атрибут В.

Для того чтобы привести отношение к 3НФ, нужно исключить из отношения транзитивную зависимость, поместив ее с новое отношение вместе с копией детерминанта.

Процесс нормализации заключается в декомпозиции отношения посредством выполнения последовательных операций проекции.

На этапе логического проектирования необходимо определить требования поддержки целостности данных. Ограничения целостности представляют собой ограничения, которые вводятся с целью предотвращения ввода в базу данных противоречивых данных. Различают следующие пять типов ограничений целостности :

  •  обязательные данные;
  •  ограничения для доменов атрибутов;
  •  целостность сущностей;
  •  ссылочная целостность;
  •  требования данного пользователя.

Задание по работе:

  1.  Созданную в предыдущей работе концептуальную модель базы данных преобразовать в логическую модель реляционного типа..
  2.  Составить реляционные отношения.
  3.  Выполнить нормализацию.
  4.  Составить уточненную ER- диаграмму.
  5.  Определить ограничения целостности.
  6.  Описать группы пользователей и права доступа.

Контрольные вопросы.

  1.  Назовите основные задачи этапа логического проектирования.
  2.  Что такое нормализация отношений и для чего она нужна?
  3.  Определите основные типы ограничений целостности.
  4.  Какие ограничения называются декларативными, какие процедурными


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

79694. Історична панорама розвитку математики 82.22 KB
  Паралельно розвивалися уявлення про число Число́ одне з найголовніших понять математики яке в багатьох випадках може виступати як міра кількості чогось. Математика найдавніших цивілізацій Найдавніші відомості про використання математики господарські задачі в Стародавньому Єгипті Старода́вній Єги́пет одна з найдавніших держав на Землі і колиска цивілізації Середземноморя. Папірус Рінда Московський папірус Шкіряний сувій єгипетської математики та Вавилонії Вавило́нія давня держава в південній частині Месопотамії територія...
79695. Математика Християнського середньовіччя та епохи Відродження 485.53 KB
  Опанувавши елементарні знання, кращі учні монастирських і соборних шкіл вивчали «сім вільних мистецтв», які поділялися на дві частини: тривіум (граматика, риторика, діалектика) і квадривіум (арифметика, геометрія, астрономія, музика)
79696. Математика в Стародавньому Китаї 245.75 KB
  Періоди розвитку математики в Китаї Древнє математичне Десятікніжье Математика Китаю Висновок Список літератури Введення Математика в Китаї розвивалася з глибокої давнини і досягла свого найбільшого розвитку до XIV ст. Наша увага буде приділена математики стародавнього Китаю в період з II ст. Історія математики стародавнього Китаю розглядається в роботі у вигляді декількох глав кожна з яких є по суті незалежної один від одного про найбільш характерні проблеми математики стародавнього...
79697. Основні етапи розвитку математики 70.41 KB
  Основні етапи розвитку математики. Основні етапи становлення сучасної математики. Основні етапи розвитку математики. Історію математики не можна розглядати у відриві від історії розвитку філософії і науки в цілому бо усі ці три інтелектуальні пізнання тісно повязані між собою і роблять вплив один на одного як за часів Стародавнього світу так і в Новий час.
79698. Развитие математики 37.52 KB
  История развития математики – это не только история развития математических идей понятий и направлений но это и история взаимосвязи математики с человеческой деятельностью социально-экономическими условиями различных эпох.Становление и развитие математики как науки возникновение ее новых разделов тесно связано с развитием потребностей общества в измерениях контроле особенно в областях аграрной промышленной и налогообложения. Первые области применения математики были связаны с созерцанием звезд и земледелием.
79699. Андрей Николаевич Колмогоров - историк математики 29.4 KB
  В случае с историей математики это выглядит даже более естественно чем с физикой: напомню что свою научную карьеру в самом начале 20х гг. Статья начинается с определения математики данного Ф. Согласно Колмогорову история эта распадается на четыре этапа: 1 период зарождения математики на протяжении которого был накоплен достаточно большой фактический материал 2 период элементарной математики начинающийся в VIV вв.
79700. Нормативно-правовой акт и его виды 41.5 KB
  Обозначенные отличия нормативно-правового акта от иных источников права являются и выражением основных признаков нормативно-правового акта. Что касается видов, тот требуется более четкого рассмотрения каждого в по отдельности, как закона так и подзаконного акта.
79701. Правотворчество и систематизация законодательства 61 KB
  К способам правотворчества относят: Принятие нормативноправовых актов органами государства Принятие нормативных актов народом путем референдума Заключение различного рода нормативных договоров Признание юридических прецедентов Санкционирование обычаев или норм выработанных негосударственными организациями. В юриспруденции выработан ряд принципов правотворчества выражающихся в следующих закрепленных принципах: Принцип демократизма – население должно привлекаться к участию в правотворчестве а его мнение учитываться при разработке и...
79702. ТИПЫ ПРАВА 42.5 KB
  В теории права существуют два подхода к типологии: формационный и цивилизационный. Основное место в классификации подходов отдано рассмотрению типов права, выделяемых в рамках первого - формационного подхода.