Проектирование баз и хранилищ данных

3. Изучение  нормативно-справочных документов. На третьем шаге изучают и  анализируют всю нормативно-справочную  документацию. К такой документации  принадлежат различные классификаторы, сметы, договоры, нормативы, законодательные акты по налоговой политике, плановая документация и т.п. Распределение и отдельный анализ оперативной и нормативно-справочной информации обусловлены технологически. В базы данных различаются технологии создания и ведения файлов условно- постоянной информации, размещенной в нормативно-справочной документации, и файлов оперативной информации.

4. Изучение  процессов преобразования входных  сообщений в выходные.

Прежде  всего, изучаются все выходные сообщения, которые выдаются на печать или на экран и сохраняются в виде выходных массивов на МД.

Это необходимо для того, чтобы определить, которые  из атрибутов входных сообщений  нужно сохранять в БД для получения  выходных сообщений. Кроме того, на этом этапе определяются те показатели, которые получают во время решения задачи в результате выполнения определенных вычислений. По каждому расчетному показателю следует определить алгоритм его формирования и убедиться в том, что этот показатель можно получить на основе атрибутов оперативной и нормативно-справочной информации, которые были определены на втором и третьем шагах. Если определенных данных не хватает для полного выполнения расчетов, необходимо возвратиться назад, провести дополнительное исследование и определить, где и каким способом можно получить атрибуты, которых не хватает.

Кроме того, нужно определиться, какие  из расчетных показателей целесообразно  сохранять в БД. Показатели, полученные расчетным путем, как правило, в  БД не сохраняются. Исключением являются случаи, когда расчетный показатель нужно использовать для решения других задач или для данной задачи, но в следующие календарные периоды.

При проведении проектных работ на внешнем уровне надо учитывать то, что для выполнения определенных функций в БД необходимо сохранять дополнительные данные, которые не отображены в документах (данные календаря, статистические данные и т.п.).Такое изучение необходимо провести по каждой функциональной задаче или их комплексу, которые будут решаться с помощью БД.

Результатом проектирования на внешнем уровне будет перечень атрибутов 
(реквизитов) оперативной и условно-постоянной информации, которые необходимо хранить в БД, с указанием источников их получения и формы представления. Однако этот перечень не исключает возможности существования в нем избыточности, дублирования, несогласованности и других недостатков. 
Поэтому на этом процесс не заканчивается, а осуществляется переход к этапу инфологического проектирования.

Составные части инфологической модели

Основными составными элементами инфологической модели являются сущности 
(информационные объекты), связи между ними и их атрибуты (свойства).

Сущность  – любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. 
Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет и т.д. 
Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности. 
Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов, событий или идей, выступающих как целое. Экземпляр сущности относится к конкретной вещи в наборе. Например, типом сущности может быть ГОРОД, а экземпляром – Москва, Киев и т.д.

Атрибут – поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного  типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей (например, ЦВЕТ может быть определен для многих сущностей: СОБАКА, АВТОМОБИЛЬ, ДЫМ и т.д.). Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности. Примерами атрибутов для сущности АВТОМОБИЛЬ являются ТИП, МАРКА, 
НОМЕРНОЙ ЗНАК, ЦВЕТ и т.д. Здесь также существует различие между типом и экземпляром. Тип атрибута ЦВЕТ имеет много экземпляров или значений: 
Красный, Синий, Банановый, Белая ночь и т.д., однако, каждому экземпляру сущности присваивается только одно значение атрибута.

Абсолютное  различие между типами сущностей  и атрибутами отсутствует. 
Атрибут является таковым только в связи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать как самостоятельная сущность. Например, для автомобильного завода цвет – это только атрибут продукта производства, а для лакокрасочной фабрики цвет – тип сущности.

Ключ  – минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся. Для сущности Расписание ключом является атрибут Номер_рейса или набор: Пункт_отправления, Время_вылета и Пункт_назначения (при условии, что из пункта в пункт вылетает в каждый момент времени один самолет).

Связь – ассоциирование двух или более  сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень  простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных – это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между ними может быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность инфологических моделей.

Требования  и подходы к инфологическому  проектированию

Целью инфологического проектирования есть создание структурированной информационной модели ПО, для которой будет разрабатываться БД. При проектировании на инфологическом уровне создается информационно-логическая модель (ИЛМ), которая должна отвечать таким требованиям:

- обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных;

- корректность  схемы БД, то есть адекватное  отображение моделированной

ПО;

- простота  и удобство использования на следующих этапах проектирования, то есть ИЛМ может легко отображаться на модели БД, которые поддерживаются известными СУБД (сетевые, иерархические, реляционные и др.);

- ИЛМ  должна быть описана языком, понятным  проектировщикам БД, программистам,  администратору и будущим пользователям.

Суть  инфологического моделирования  состоит в выделении сущностей 
(информационных объектов ПО), которые подлежат хранению в БД, а также в определении характеристик (атрибутов) объектов и взаимосвязей между ними.

Существует  два подхода к инфологическому проектированию: анализ объектов и синтез атрибутов. Подход, который базируется на анализе объектов, называется нисходящим, а на синтезе атрибутов — восходящим.