Peringkat Reka Bentuk Pangkalan Data

Adalah mustahil untuk mencipta pangkalan data tanpa penerangan terperinci mengenainya, sama seperti tidak mungkin untuk membuat sebarang produk kompleks tanpa lukisan dan penerangan terperinci tentang teknologi untuk pengeluarannya. Dalam erti kata lain, kita memerlukan projek. Projek Secara amnya diterima untuk mempertimbangkan lakaran beberapa peranti, yang kemudiannya akan diterjemahkan ke dalam realiti.

Proses reka bentuk pangkalan data ialah proses peralihan daripada penerangan lisan tidak formal struktur maklumat bidang subjek kepada perihalan formal objek domain dari segi model tertentu. Matlamat utama reka bentuk adalah untuk membina pangkalan data tertentu. Jelas sekali, proses reka bentuk adalah kompleks dan oleh itu masuk akal untuk membahagikannya kepada bahagian - peringkat yang lengkap secara logik.

Terdapat lima peringkat utama reka bentuk pangkalan data:

1. Pengumpulan maklumat dan analisis sistem kawasan subjek.

2. Reka bentuk maklumat.

3. Memilih DBMS.

4. Reka bentuk datalogi.

5. Reka bentuk fizikal.

Pengumpulan maklumat dan analisis sistem kawasan subjek- ini adalah yang pertama dan peringkat yang paling penting semasa mereka bentuk pangkalan data. Ia adalah perlu untuk menjalankan penerangan lisan terperinci mengenai objek kawasan subjek dan hubungan sebenar yang terdapat di antara objek sebenar. Adalah wajar bahawa huraian mentakrifkan hubungan antara objek dalam kawasan subjek.

Secara umum, terdapat dua pendekatan untuk memilih komposisi dan struktur kawasan subjek:

· Pendekatan fungsional– digunakan apabila fungsi kumpulan orang tertentu dan set tugas yang mana pangkalan data ini dicipta diketahui lebih awal, i.e. minima jelas kelihatan set yang diperlukan objek kawasan subjek untuk penerangan.

· Pendekatan subjek– apabila keperluan maklumat pelanggan pangkalan data tidak direkodkan dengan jelas dan boleh menjadi multidimensi dan dinamik. DALAM dalam kes ini Sukar untuk memilih set minimum objek domain. Perihalan kawasan subjek termasuk objek dan hubungan sedemikian yang paling ciri dan penting untuknya. Pada masa yang sama, pangkalan data menjadi khusus subjek dan sesuai untuk menyelesaikan banyak masalah (yang nampaknya paling menarik). Walau bagaimanapun, kesukaran liputan sejagat bagi kawasan subjek dan kemustahilan untuk menentukan keperluan pengguna menyebabkan lebihan skim kompleks Pangkalan data yang akan menjadi tidak berkesan untuk beberapa tugas.

Analisis sistem mesti berakhir Penerangan terperinci maklumat tentang objek kawasan subjek, yang harus disimpan dalam pangkalan data, dengan rumusan tugasan tertentu, yang akan diselesaikan menggunakan pangkalan data ini dengan Penerangan ringkas algoritma untuk penyelesaiannya, perihalan output dan dokumen input apabila bekerja dengan pangkalan data.

Reka bentuk maklumat– penerangan separa rasmi bagi objek dalam kawasan subjek dari segi model semantik tertentu.

Mengapa model maklumat diperlukan, dan bagaimana ia memberi manfaat kepada pereka bentuk? Hakikatnya proses reka bentuk adalah panjang dan memerlukan perbincangan dengan pelanggan dan pakar subjek. Di samping itu, apabila membangunkan sistem maklumat korporat yang serius, projek pangkalan data adalah asas di mana keseluruhan sistem dibina, dan persoalan kemungkinan pemberian pinjaman sering diputuskan oleh pakar bank berdasarkan projek pangkalan data maklumat yang dibuat dengan baik. Akibatnya, model maklumat harus merangkumi penerangan rasmi mengenai bidang subjek yang akan mudah dilihat bukan sahaja oleh pakar pangkalan data. Penerangan harus begitu luas sehingga seseorang dapat menilai kedalaman dan ketepatan pembangunan projek pangkalan data.

Hari ini, model Perhubungan Entiti Chen telah menjadi yang paling banyak digunakan; ia telah menjadi standard de facto dalam pemodelan maklumat, dan dipanggil model ER.

Memilih DBMS dijalankan berdasarkan pelbagai keperluan untuk pangkalan data dan, dengan itu, keupayaan DBMS, serta bergantung pada pengalaman sedia ada pembangun.

Reka bentuk datalogi terdapat perihalan pangkalan data dari segi tarikh yang diterima model logik data. Dalam pangkalan data hubungan, reka bentuk datalogi atau logik membawa kepada pembangunan skema pangkalan data, i.e. set skema hubungan yang memodelkan objek kawasan subjek dengan secukupnya dan hubungan semantik antara objek. Asas untuk menganalisis ketepatan litar ialah kebergantungan berfungsi antara atribut pangkalan data. Dalam sesetengah kes, kebergantungan yang tidak diingini mungkin muncul antara atribut perhubungan yang menyebabkan kesan sampingan dan anomali semasa pengubahsuaian pangkalan data. Di bawah pengubahsuaian memahami menambah data baharu pada pangkalan data, memadam data daripada pangkalan data, serta mengemas kini nilai beberapa atribut. Untuk menghapuskan kemungkinan anomali, ia dirancang untuk menormalkan hubungan pangkalan data.

Pentas reka bentuk logik bukan sekadar mereka bentuk corak perhubungan. Hasil daripada peringkat ini, sebagai peraturan, dokumen yang terhasil berikut harus diperolehi:

· Penerangan tentang skema konsep pangkalan data dari segi DBMS yang dipilih.

· Penerangan model luaran dari segi DBMS yang dipilih.

· Penerangan peraturan perisytiharan untuk mengekalkan integriti pangkalan data.

· Pembangunan prosedur sokongan integriti semantik DB.

Reka bentuk fizikal terdiri daripada menghubungkan struktur logik pangkalan data dan persekitaran storan fizikal untuk meletakkan data dengan paling cekap, i.e. memetakan struktur logik pangkalan data ke dalam struktur storan. Isu meletakkan data yang disimpan dalam ruang memori, memilih kaedah yang berkesan akses kepada pelbagai komponen pangkalan data "fizikal", isu memastikan keselamatan dan keselamatan data diselesaikan. Kekangan dalam model data logik dilaksanakan dengan pelbagai cara DBMS, contohnya, menggunakan indeks, kekangan integriti deklaratif, pencetus, prosedur tersimpan. Pada masa yang sama, sekali lagi, keputusan yang dibuat di peringkat pemodelan logik tentukan beberapa sempadan di mana model data fizikal boleh dibangunkan. Begitu juga, dalam sempadan ini seseorang boleh menerima pelbagai penyelesaian. Sebagai contoh, perhubungan yang terkandung dalam model data logik mesti ditukar kepada jadual, tetapi pelbagai indeks boleh secara pilihan diisytiharkan pada setiap jadual untuk meningkatkan kelajuan mengakses data.

Selain itu, ciri boleh digunakan untuk meningkatkan prestasi. pemprosesan selari data. Akibatnya, pangkalan data boleh didapati di beberapa komputer rangkaian. Sebaliknya, kelebihan sistem multipemproses boleh digunakan.

Untuk memastikan keselamatan dan keselamatan data, isu pemulihan selepas kegagalan diselesaikan, Salinan simpanan maklumat, menyediakan sistem perlindungan agar sesuai dengan dasar keselamatan yang dipilih, dsb.

Perlu diingatkan bahawa beberapa moden DBMS hubungan terutamanya menggunakan struktur fizikal dan kaedah capaian berdasarkan teknologi reka bentuk fail, yang pada asasnya menghapuskan isu reka bentuk fizikal.

Oleh itu, adalah jelas bahawa keputusan yang dibuat pada setiap peringkat pemodelan dan pembangunan pangkalan data akan mempengaruhi peringkat seterusnya. sebab tu peranan khas memainkan peranan dalam membuat keputusan yang betul pada peringkat awal pemodelan.

nasi. 3.5.

Pada peringkat penggubalan dan analisis keperluan matlamat organisasi ditubuhkan, keperluan untuk pangkalan data ditentukan. Mereka terdiri daripada keperluan am, ditakrifkan di atas, dan keperluan khusus. Untuk merumus keperluan khusus, teknik menemu bual kakitangan di pelbagai peringkat pengurusan biasanya digunakan. Semua keperluan didokumenkan dalam bentuk yang boleh diakses pengguna akhir dan pereka pangkalan data.

Pentas rekabentuk konsep adalah untuk menerangkan dan mensintesis keperluan maklumat pengguna ke dalam projek pangkalan data asal. Data sumber boleh menjadi satu set dokumen pengguna (Rajah 3.3) dengan pendekatan klasik atau algoritma aplikasi (algoritma perniagaan) dengan pendekatan moden. Hasil daripada peringkat ini ialah perwakilan peringkat tinggi (dalam bentuk sistem jadual pangkalan data) keperluan maklumat pengguna berdasarkan pelbagai pendekatan.

Pertama, model pangkalan data dipilih. Kemudian, menggunakan DML, struktur pangkalan data dicipta, yang diisi dengan data menggunakan arahan DML, sistem menu, borang skrin atau dalam mod melihat jadual pangkalan data. Di sini, perlindungan dan integriti (termasuk integriti rujukan) data dipastikan menggunakan DBMS atau dengan membina pencetus.

Sedang berlangsung reka bentuk logik perwakilan peringkat tinggi data ditukar kepada struktur DBMS yang digunakan. Matlamat utama peringkat ini adalah untuk menghapuskan lebihan data menggunakan peraturan normalisasi khas.

Tujuan normalisasi adalah untuk meminimumkan pengulangan data dan kemungkinan perubahan struktur dalam pangkalan data semasa prosedur kemas kini. Ini dicapai dengan membahagikan (menguraikan) satu jadual kepada dua atau lebih dan kemudian menggunakan operasi navigasi dalam pertanyaan. Menerima struktur logik DB boleh dikira menggunakan pelbagai ciri(bilangan akses kepada rekod logik, volum data dalam setiap aplikasi, jumlah volum data). Berdasarkan anggaran ini struktur logik boleh dipertingkatkan untuk mencapai kecekapan yang lebih tinggi.

Prosedur pengurusan pangkalan data memerlukan perbincangan khas. Ia paling mudah dalam mod pengguna tunggal. Dalam mod berbilang pengguna dan dalam pangkalan data yang diedarkan, prosedur menjadi lebih rumit. Pada akses serentak beberapa pengguna tanpa mengambil langkah khas, adalah mungkin pelanggaran integriti. Untuk menghapuskan fenomena ini, gunakan sistem transaksi dan mod penguncian jadual atau rekod individu.

Transaksi- proses menukar fail, rekod, atau pangkalan data yang disebabkan oleh penghantaran mesej input tunggal.

Pada peringkat reka bentuk fizikal, isu yang berkaitan dengan prestasi sistem diselesaikan dan struktur penyimpanan data dan kaedah capaian.

Interaksi antara fasa reka bentuk dan sistem kamus mesti dipertimbangkan secara berasingan. Prosedur reka bentuk boleh digunakan secara bebas jika tiada sistem kamus. Sistem kamus itu sendiri boleh dianggap sebagai elemen automasi reka bentuk.

Alat reka bentuk dan kriteria penilaian digunakan pada semua peringkat pembangunan. Pada masa ini, ketidakpastian dalam pemilihan kriteria adalah yang paling banyak titik lemah dalam reka bentuk pangkalan data. Ini disebabkan oleh kesukaran penerangan dan pengenalan nombor besar penyelesaian alternatif.

Keadaan ini lebih mudah apabila bekerja dengan kriteria kuantitatif, yang termasuk masa tindak balas kepada permintaan, kos pengubahsuaian, kos ingatan, masa untuk mencipta, kos penyusunan semula. Kesukaran mungkin disebabkan oleh kriteria yang bercanggah antara satu sama lain.

Pada masa yang sama terdapat banyak kriteria optimum, yang merupakan sifat tidak terukur yang sukar untuk dinyatakan secara kuantitatif atau sebagai fungsi objektif.

Kriteria kualiti mungkin termasuk fleksibiliti, kebolehsuaian, kebolehcapaian untuk pengguna baharu, keserasian dengan sistem lain, keupayaan untuk menukar kepada persekitaran pengkomputeran lain, keupayaan untuk dipulihkan, keupayaan untuk mengedar dan mengembangkan.

Proses reka bentuk adalah panjang dan intensif buruh dan biasanya berlangsung beberapa bulan. Sumber utama pereka pangkalan data adalah intuisi dan pengalamannya sendiri, jadi kualiti penyelesaian dalam banyak kes mungkin rendah.

Sebab utama kecekapan rendah pangkalan data yang direka mungkin adalah:

• analisis keperluan yang tidak mencukupi ( peringkat awal reka bentuk), termasuk semantik dan hubungan data mereka;
• tempoh proses penstrukturan yang panjang, menjadikan proses ini membosankan dan sukar dilakukan secara manual.

Dalam keadaan ini, isu automasi pembangunan menjadi penting.

Peringkat utama pembangunan pangkalan data

Peringkat 1. Penjelasan tugas

Pada peringkat pertama, senarai disusun semua tugas utama yang, pada dasarnya, harus diselesaikan oleh aplikasi ini, termasuk yang tidak diperlukan hari ini, tetapi mungkin muncul pada masa hadapan. Tugas "Teras" merujuk kepada fungsi yang mesti diwakili dalam borang atau laporan permohonan.

Peringkat 2. Urutan tugasan

Untuk menjadikan aplikasi berfungsi secara logik dan mudah, sebaiknya susun tugasan utama ke dalam kumpulan tematik dan kemudian susun tugasan setiap kumpulan supaya ia disusun mengikut urutan penyelesaiannya. Ia mungkin berlaku bahawa beberapa tugas akan berkaitan dengan kumpulan yang berbeza atau bahawa pelaksanaan sesuatu tugas mesti mendahului pelaksanaan yang lain daripada kumpulan lain.

Peringkat 3: Analisis Data

Selepas menjana senarai tugas, langkah paling penting ialah menyusun senarai terperinci semua data yang diperlukan untuk menyelesaikan setiap tugas. Sesetengah data akan diperlukan sebagai data awal dan tidak akan berubah. Data lain akan disemak dan diubah semasa tugasan berjalan. Sesetengah item data mungkin dialih keluar atau ditambah. Akhirnya, beberapa data akan diperoleh melalui pengiraan: output mereka akan menjadi sebahagian daripada masalah, tetapi mereka tidak akan dimasukkan ke dalam pangkalan data.

Peringkat 4. Mentakrifkan struktur data

Selepas analisis awal semua elemen yang diperlukan data perlu disusun mengikut objek dan dikaitkan dengan jadual pangkalan data dan pertanyaan. Untuk pangkalan data hubungan Jenis data akses menggunakan proses yang dipanggil normalisasi, yang menghasilkan cara yang paling cekap dan fleksibel untuk menyimpan data.

Peringkat 5. Pembangunan susun atur aplikasi dan antara muka pengguna

Selepas menetapkan struktur jadual aplikasi, dalam Microsoft Access Mudah untuk mencipta reka letaknya menggunakan borang dan memautkannya bersama-sama menggunakan makro ringkas atau prosedur pengendalian acara. Adalah mudah untuk menunjukkan susun atur kerja awal kepada pelanggan dan mendapatkan kelulusannya walaupun sebelum ini pelaksanaan terperinci tugasan permohonan.

Peringkat 6. Buat aplikasi

Untuk tugas yang sangat mudah, susun atur yang dibuat adalah aplikasi yang hampir lengkap. Walau bagaimanapun, selalunya anda perlu menulis prosedur yang membolehkan anda mengautomasikan sepenuhnya penyelesaian semua tugas yang digariskan dalam projek. Oleh itu, anda perlu membuat borang penyambungan khas yang menyediakan peralihan daripada satu tugas ke tugasan yang lain.

Peringkat 7. Pengujian dan penambahbaikan

Selepas selesai kerja pada komponen individu permohonan, adalah perlu untuk menyemak fungsi aplikasi dalam setiap mod yang mungkin. Anda perlu menyemak operasi makro dengan menggunakan mod langkah demi langkah penyahpepijatan, di mana satu arahan makro tertentu akan dilaksanakan. menggunakan Visual Basic Untuk aplikasi, anda mempunyai pelbagai alat penyahpepijatan yang boleh digunakan untuk menguji aplikasi dan mengenal pasti serta membetulkan ralat.

Memandangkan bahagian aplikasi yang berdiri sendiri dibangunkan, adalah dinasihatkan untuk menyerahkannya kepada pelanggan untuk menyemak fungsinya dan mendapatkan pendapat tentang keperluan untuk membuat perubahan tertentu. Selepas pelanggan membiasakan diri dengan pengendalian aplikasi, dia hampir selalu mempunyai cadangan tambahan untuk penambahbaikan, tidak kira betapa teliti kajian awal projek itu. Pengguna sering mendapati bahawa beberapa perkara yang mereka katakan adalah sangat penting dan perlu semasa proses penetapan matlamat sebenarnya tidak memainkan peranan penting dalam proses tersebut. kegunaan praktikal aplikasi. Mengenal pasti perubahan yang diperlukan pada peringkat awal pembangunan aplikasi boleh mengurangkan masa untuk kerja semula seterusnya dengan ketara.

Apabila membangunkan pangkalan data, peringkat kerja berikut boleh dibezakan.

Peringkat I. Perumusan masalah.

Pada peringkat ini, tugas untuk mencipta pangkalan data dijana. Ia menerangkan secara terperinci komposisi pangkalan data, tujuan dan tujuan penciptaannya, dan juga menyenaraikan jenis kerja yang sepatutnya dijalankan dalam pangkalan data ini (pemilihan, penambahan, menukar data, mencetak atau mengeluarkan laporan, dsb. ).

Peringkat II. Analisis objek.

Pada peringkat ini, kami mempertimbangkan objek apa yang mungkin terdiri daripada pangkalan data dan apakah sifat objek ini. Selepas membahagikan pangkalan data kepada objek individu adalah perlu untuk mempertimbangkan sifat setiap objek ini, atau, dengan kata lain, untuk menentukan dengan parameter apa setiap objek diterangkan. Semua maklumat ini boleh disusun dalam bentuk rekod dan jadual yang berasingan. Seterusnya, kita perlu mempertimbangkan jenis data setiap unit rekod individu. Maklumat tentang jenis data juga harus disertakan dalam jadual yang anda buat.

Peringkat III. Sintesis model.

Pada peringkat ini, mengikut analisis di atas, adalah perlu untuk memilih model tertentu DB. Seterusnya, kelebihan dan kekurangan setiap model dipertimbangkan dan dibandingkan dengan keperluan dan objektif pangkalan data yang diwujudkan. Selepas analisis sedemikian, model dipilih yang terbaik boleh memastikan pelaksanaan tugas. Selepas memilih model, anda perlu melukis rajahnya yang menunjukkan hubungan antara jadual atau nod.

Peringkat IV. Memilih kaedah untuk menyampaikan maklumat dan alatan perisian.

Selepas mencipta model, adalah perlu, bergantung pada yang dipilih produk perisian, tentukan bentuk penyampaian maklumat.

Dalam kebanyakan DBMS, data boleh disimpan dalam dua jenis:

menggunakan borang;

tanpa menggunakan borang.

Borang dibuat oleh pengguna GUI untuk memasukkan data ke dalam pangkalan data.

peringkat V. Sintesis model komputer objek.

Dalam proses mencipta model komputer, terdapat beberapa peringkat yang tipikal untuk mana-mana DBMS.

Peringkat 1. Melancarkan DBMS, mencipta fail pangkalan data baharu atau membuka pangkalan data yang dibuat sebelum ini.

Peringkat 2: Buat jadual atau jadual awal.

Apabila mencipta jadual sumber, anda mesti menentukan nama dan jenis setiap medan. Nama medan tidak boleh diulang dalam jadual yang sama. Semasa bekerja dengan pangkalan data, anda boleh menambah medan baharu pada jadual. Jadual yang dibuat mesti disimpan, memberikannya nama yang unik dalam pangkalan data yang dibuat.

• 1. Maklumat dalam jadual tidak boleh diduakan. Seharusnya tidak ada pengulangan antara jadual. Apabila maklumat tertentu disimpan dalam satu jadual sahaja, maka ia hanya perlu diubah di satu tempat. Ini menjadikan kerja lebih cekap dan juga menghapuskan kemungkinan maklumat tidak sepadan dalam jadual yang berbeza. Sebagai contoh, satu jadual harus mengandungi alamat pelanggan dan nombor telefon.
• 2. Setiap jadual hendaklah mengandungi maklumat mengenai satu topik sahaja. Maklumat mengenai setiap topik adalah lebih mudah untuk diproses jika ia terkandung dalam jadual yang bebas antara satu sama lain. Sebagai contoh, adalah lebih baik untuk menyimpan alamat dan pesanan pelanggan dalam jadual yang berbeza, supaya apabila pesanan dipadamkan, maklumat tentang pelanggan kekal dalam pangkalan data.
• 3. Setiap jadual mesti mengandungi Ruangan wajib. Setiap medan dalam jadual hendaklah mengandungi maklumat berasingan tentang topik jadual. Contohnya, jadual data pelanggan mungkin mengandungi medan untuk nama syarikat, alamat, bandar, negara dan nombor telefon. Apabila mereka bentuk medan untuk setiap jadual, anda perlu ingat bahawa setiap medan mesti berkaitan dengan topik jadual. Ia tidak disyorkan untuk memasukkan data dalam jadual yang merupakan hasil daripada ungkapan. Jadual harus mengandungi semua maklumat yang diperlukan. Maklumat hendaklah dipecahkan kepada unit logik terkecil (Contohnya, medan Nama Pertama dan Nama Akhir, bukannya medan Nama Pertama umum).
• 4. Pangkalan data mesti ada kunci utama. Ini adalah perlu supaya DBMS boleh memautkan data daripada jadual yang berbeza, contohnya, data pelanggan dan pesanannya.

Peringkat 3. Penciptaan borang skrin.

Pada mulanya, anda perlu menentukan jadual berdasarkan borang yang akan dibuat. Anda boleh menciptanya menggunakan wizard borang, menyatakan jenis yang sepatutnya ada, atau anda boleh menciptanya sendiri. Apabila membuat borang, anda boleh menentukan bukan semua medan yang mengandungi jadual, tetapi hanya sebahagian daripadanya. Nama borang boleh sama dengan nama jadual di mana ia dicipta. Berdasarkan satu jadual, anda boleh mencipta beberapa borang, yang mungkin berbeza dalam jenis atau bilangan medan yang digunakan daripada jadual ini. Selepas membuat borang, anda mesti menyimpannya. Borang yang dibuat boleh diedit dengan menukar lokasi, saiz dan format medan.

Peringkat 4. Mengisi pangkalan data.

Proses pengisian pangkalan data boleh dijalankan dalam dua bentuk: dalam bentuk jadual dan dalam bentuk borang. berangka dan medan teks boleh diisi sebagai jadual, dan medan seperti MEMO dan OLE - sebagai borang.

Peringkat VI. Bekerja dengan pangkalan data yang dibuat.

Bekerja dengan pangkalan data termasuk tindakan berikut:

mencari maklumat yang diperlukan;

pengisihan data;

pemilihan data;

percetakan;

menukar dan menambah data.

Kuliah 8. Peringkat-peringkat reka bentuk pangkalan data

Adalah mustahil untuk mencipta pangkalan data tanpa penerangan terperinci mengenainya, sama seperti tidak mungkin untuk membuat sebarang produk kompleks tanpa lukisan dan penerangan terperinci tentang teknologi untuk pengeluarannya. Dalam erti kata lain, kita memerlukan projek. Projek Secara amnya diterima untuk mempertimbangkan lakaran beberapa peranti, yang kemudiannya akan diterjemahkan ke dalam realiti.

Proses reka bentuk pangkalan data ialah proses peralihan daripada penerangan lisan tidak formal tentang struktur maklumat kawasan subjek kepada penerangan formal objek dalam kawasan subjek dari segi model tertentu. Matlamat utama reka bentuk adalah untuk membina pangkalan data tertentu. Jelas sekali, proses reka bentuk adalah kompleks dan oleh itu masuk akal untuk membahagikannya kepada bahagian - peringkat yang lengkap secara logik.

Terdapat lima peringkat utama reka bentuk pangkalan data:

1. Pengumpulan maklumat dan analisis sistem kawasan subjek.

2. Reka bentuk maklumat.

3. Memilih DBMS.

4. Reka bentuk datalogi.

5. Reka bentuk fizikal.

Pengumpulan maklumat dan analisis sistem kawasan subjek - Ini adalah peringkat pertama dan paling penting dalam reka bentuk pangkalan data. Ia adalah perlu untuk menjalankan penerangan lisan terperinci mengenai objek kawasan subjek dan hubungan sebenar yang terdapat di antara objek sebenar. Adalah wajar bahawa huraian mentakrifkan hubungan antara objek dalam kawasan subjek.

Secara umum, terdapat dua pendekatan untuk memilih komposisi dan struktur kawasan subjek:

· Pendekatan fungsional – digunakan apabila fungsi kumpulan orang tertentu dan set tugas yang mana pangkalan data ini dicipta diketahui lebih awal, i.e. set minimum objek domain yang diperlukan untuk penerangan dikenal pasti dengan jelas.

· Pendekatan subjek – apabila keperluan maklumat pelanggan pangkalan data tidak direkodkan dengan jelas dan boleh menjadi multidimensi dan dinamik. Dalam kes ini, sukar untuk memilih set minimum objek domain. Perihalan kawasan subjek termasuk objek dan hubungan sedemikian yang paling ciri dan penting untuknya. Pada masa yang sama, pangkalan data menjadi khusus subjek dan sesuai untuk menyelesaikan banyak masalah (yang nampaknya paling menarik). Walau bagaimanapun, kesukaran liputan komprehensif bagi kawasan subjek dan ketidakmungkinan untuk menentukan keperluan pengguna membawa kepada reka bentuk pangkalan data yang terlalu kompleks, yang akan menjadi tidak berkesan untuk beberapa tugas.

Analisis sistem harus diakhiri dengan penerangan terperinci tentang maklumat tentang objek kawasan subjek yang harus disimpan dalam pangkalan data, perumusan tugas khusus yang akan diselesaikan menggunakan pangkalan data ini dengan penerangan ringkas tentang algoritma untuk menyelesaikannya, dan penerangan tentang dokumen output dan input apabila bekerja dengan pangkalan data.

Reka bentuk maklumat – penerangan separa rasmi bagi objek dalam kawasan subjek dari segi model semantik tertentu.

Mengapa model maklumat diperlukan, dan bagaimana ia memberi manfaat kepada pereka bentuk? Hakikatnya proses reka bentuk adalah panjang dan memerlukan perbincangan dengan pelanggan dan pakar subjek. Di samping itu, apabila membangunkan sistem maklumat korporat yang serius, projek pangkalan data adalah asas di mana keseluruhan sistem dibina, dan persoalan kemungkinan pemberian pinjaman sering diputuskan oleh pakar bank berdasarkan projek pangkalan data maklumat yang dibuat dengan baik. Akibatnya, model maklumat harus merangkumi penerangan rasmi mengenai bidang subjek yang akan mudah dilihat bukan sahaja oleh pakar pangkalan data. Penerangan harus begitu luas sehingga seseorang dapat menilai kedalaman dan ketepatan pembangunan projek pangkalan data.

Hari ini, model yang paling banyak digunakan ialah model "Ensiti-Hubungan" Chen ( Hubungan Entiti ), ia menjadi standard de facto dalam pemodelan maklumat, dan dipanggil ER – model.

Memilih DBMS dijalankan berdasarkan pelbagai keperluan untuk pangkalan data dan, dengan itu, keupayaan DBMS, serta bergantung pada pengalaman sedia ada pembangun.

Reka bentuk datalogi terdapat penerangan tentang pangkalan data dari segi model data logik data yang diterima. Dalam pangkalan data hubungan, reka bentuk datalogi atau logik membawa kepada pembangunan skema pangkalan data, i.e. set skema hubungan yang memodelkan objek kawasan subjek dengan secukupnya dan hubungan semantik antara objek. Asas untuk menganalisis ketepatan skema adalah kebergantungan fungsi antara atribut pangkalan data. Dalam sesetengah kes, kebergantungan yang tidak diingini mungkin muncul antara atribut perhubungan, yang menyebabkan kesan sampingan dan anomali apabila mengubah suai pangkalan data. Di bawah pengubahsuaian memahami menambah data baharu pada pangkalan data, memadam data daripada pangkalan data, serta mengemas kini nilai beberapa atribut. Untuk menghapuskan kemungkinan anomali, ia dirancang untuk menormalkan hubungan pangkalan data.

Peringkat reka bentuk logik bukan hanya tentang mereka bentuk rajah hubungan. Hasil daripada peringkat ini, sebagai peraturan, dokumen yang terhasil berikut harus diperolehi:

· Penerangan tentang skema konsep pangkalan data dari segi DBMS yang dipilih.

· Penerangan model luaran dari segi DBMS yang dipilih.

· Penerangan peraturan perisytiharan untuk mengekalkan integriti pangkalan data.

· Pembangunan prosedur untuk mengekalkan integriti semantik pangkalan data.

Reka bentuk fizikal terdiri daripada menghubungkan struktur logik pangkalan data dan persekitaran storan fizikal untuk meletakkan data dengan paling cekap, i.e. memetakan struktur logik pangkalan data ke dalam struktur storan. Isu meletakkan data yang disimpan dalam ruang ingatan, memilih kaedah yang berkesan untuk mengakses pelbagai komponen pangkalan data "fizikal" sedang diselesaikan, isu sedang diselesaikanmemastikan keselamatan dan keselamatan data.Sekatan yang terdapat dalam model data logik dilaksanakan oleh pelbagai alat DBMS, contohnya, menggunakan indeks, kekangan integriti deklaratif, pencetus dan prosedur tersimpan. Dalam kes ini, sekali lagi, keputusan yang dibuat pada peringkat pemodelan logik menentukan beberapa sempadan di mana model data fizikal boleh dibangunkan. Begitu juga, dalam sempadan ini, pelbagai keputusan boleh dibuat. Sebagai contoh, perhubungan yang terkandung dalam model data logik mesti ditukar kepada jadual, tetapi pelbagai indeks boleh secara pilihan diisytiharkan pada setiap jadual untuk meningkatkan kelajuan mengakses data.

Selain itu , Keupayaan pemprosesan selari boleh digunakan untuk meningkatkan prestasi. Akibatnya, pangkalan data boleh didapati pada beberapa komputer rangkaian. Sebaliknya, kelebihan sistem multipemproses boleh digunakan.

Untuk memastikan keselamatan dan keselamatan data, isu pemulihan selepas kegagalan, sandaran maklumat, menyediakan sistem perlindungan agar sesuai dengan dasar keselamatan yang dipilih, dsb. diselesaikan.

Perlu diingatkan bahawa sesetengah DBMS perhubungan moden terutamanya menggunakan struktur fizikal dan kaedah capaian berdasarkan teknologi reka bentuk fail, yang pada asasnya menghapuskan isu reka bentuk fizikal.

Oleh itu, adalah jelas bahawa keputusan yang dibuat pada setiap peringkat pemodelan dan pembangunan pangkalan data akan mempengaruhi peringkat seterusnya. sebab tu membuat keputusan yang betul memainkan peranan yang istimewa pada peringkat awal pemodelan.

Soalan kawalan

1. Apakah projek?

2. Apakah peringkat reka bentuk pangkalan data yang biasanya dibezakan?

3. Apakah tujuan analisis sistem?

4. Apakah pendekatan yang boleh digunakan dalam analisis sistem bidang subjek?

5. Apakah peringkat reka bentuk maklumat?

6. Apakah perbezaan antara peringkat reka bentuk maklumat dan datalogi?

7. Apakah dokumen dan model yang perlu diperolehi semasa melengkapkan peringkat reka bentuk sains data?

8. Nyatakan hasil reka bentuk fizikal.

Tugasan untuk kerja bebas

Baca dengan teliti huraian domain sampel dan tentukan perkara utama yang ditakrifkan dalam huraian dan yang mungkin tidak. Buat kesimpulan.

Contoh perihalan kawasan subjek projek "Perpustakaan".

Katakan anda perlu membangunkan sistem maklumat untuk mengautomasikan perakaunan penerimaan dan pengeluaran buku di perpustakaan. Sistem mesti menyediakan mod untuk menyelenggara katalog sistem yang mencerminkan senarai bidang pengetahuan yang mana buku boleh didapati di perpustakaan. Di dalam perpustakaan kawasan pengetahuan di katalog sistematik mungkin mempunyai nombor dalaman yang unik dan nama penuh. Setiap buku boleh mengandungi maklumat daripada beberapa bidang ilmu. Setiap buku di perpustakaan mungkin terdapat dalam beberapa salinan. Setiap buku yang disimpan di perpustakaan dicirikan oleh parameter berikut:

· sifir unik;

· Nama;

· tempat penerbitan (bandar);

· rumah penerbitan;

· tahun penerbitan;

· bilangan muka surat;

· kos buku;

· bilangan naskhah buku di perpustakaan.

Buku mungkin mempunyai tajuk yang sama, tetapi ia berbeza dalam ISBN uniknya.

Perpustakaan mengekalkan indeks kad pembaca.

Maklumat berikut dimasukkan ke dalam indeks kad untuk setiap pembaca:

· Nama penuh;

· alamat rumah;

· Tarikh lahir.

Setiap pembaca ditugaskan nombor unik kad perpustakaan. Setiap pembaca boleh memuatkan tidak lebih daripada 5 buku pada satu masa. Seorang pembaca tidak boleh memegang lebih daripada satu salinan buku dengan tajuk yang sama pada satu-satu masa.

Setiap buku di perpustakaan mungkin terdapat dalam beberapa salinan. Setiap contoh mempunyai ciri-ciri berikut:

· nombor inventori unik;

· sifir buku, yang sepadan dengan sifir unik daripada huraian buku;

· lokasi di perpustakaan.

Jika salinan buku dikeluarkan kepada pembaca, perpustakaan menyimpan sisipan khas di mana maklumat berikut mesti direkodkan:

· nombor tiket pembaca yang mengambil buku itu;

· tarikh penerbitan buku;

· tarikh pulang.

Berikan sekatan berikut pada maklumat dalam sistem:

2. Perpustakaan mestilah mempunyai pembaca berdaftar yang berumur sekurang-kurangnya 17 tahun.

3. Perpustakaan ini mengandungi buku-buku terbitan dari tahun 1960 hingga tahun semasa.

4. Setiap pembaca boleh memuatkan tidak lebih daripada 5 buah buku.

5. Semasa mendaftar di perpustakaan, setiap pembaca mesti memberikan nombor telefon untuk komunikasi: ia boleh di tempat kerja atau rumah.

6. Setiap bidang pengetahuan boleh mengandungi rujukan kepada banyak buku, tetapi setiap buku boleh dikaitkan dengan bidang pengetahuan yang berbeza.

Kumpulan pengguna berikut harus bekerja dengan sistem maklumat ini:

· pustakawan;

· pembaca;

· pentadbiran perpustakaan,

Apabila bekerja dengan sistem, pustakawan seharusnya dapat menyelesaikan tugas-tugas berikut:

1. Terima buku baharu dan daftarkannya di perpustakaan.

2. Atributkan buku kepada satu atau lebih bidang ilmu.

3. Buku katalog, iaitu, berikan nombor inventori baharu kepada buku yang baru diterima, dan, meletakkannya di rak perpustakaan, ingat lokasi setiap salinan.

4. Menjalankan pengkatalogan tambahan jika beberapa salinan buku yang sudah ada di perpustakaan telah diterima, manakala maklumat tentang buku itu tidak dimasukkan ke dalam katalog subjek, dan setiap salinan baharu diberikan nombor akses baharu dan tempat pada rak perpustakaan ditugaskan kepadanya.

5. Hapuskan buku lama dan luar permintaan. Hanya buku boleh disalin jika pembaca tidak mempunyai satu salinan pun. Hapus kira dijalankan mengikut akta hapus kira khas, yang diluluskan oleh pentadbiran perpustakaan.

6. Simpan rekod buku yang dikeluarkan kepada pembaca, dalam kes ini dua cara operasi diandaikan: mengeluarkan buku kepada pembaca dan menerima buku yang dipulangkan daripadanya kembali ke perpustakaan. Apabila mengeluarkan buku, ia direkodkan bila dan salinan buku mana yang dikeluarkan kepada pembaca tertentu dan pada masa berapa pembaca mesti memulangkan salinan buku ini. Apabila mengeluarkan buku, ketersediaan salinan percuma dan nombor khususnya boleh ditentukan oleh kod buku unik yang diberikan, atau nombor inventori boleh diketahui terlebih dahulu. Tidak perlu menyimpan "sejarah" membaca buku, iaitu, anda hanya perlu bermuhasabah Keadaan sekarang perpustakaan. Apabila menerima buku yang dipulangkan oleh pembaca, nombor inventori buku yang dipulangkan akan disemak agar sepadan dengan nombor inventori yang dikeluarkan dan ia diletakkan di tempat lamanya di rak perpustakaan.

7. Hapus kira buku yang hilang oleh pembaca mengikut akta hapus kira atau penggantian khas yang ditandatangani oleh pentadbiran perpustakaan.

8. Tutup langganan pembaca, iaitu, musnahkan data tentangnya, jika pembaca ingin keluar dari perpustakaan dan bukan penghutangnya, iaitu, dia tidak mempunyai satu buku perpustakaan.

Pembaca seharusnya dapat menyelesaikan masalah berikut:

1. Pandangan direktori sistem, iaitu senarai semua bidang ilmu yang buku-bukunya ada di perpustakaan.

2. Dalam bidang ilmu yang dipilih, dapatkan senarai penuh buku yang disenaraikan di perpustakaan.

3. Untuk buku yang dipilih, dapatkan nombor inventori salinan percuma buku atau mesej bahawa tiada salinan percuma buku itu. Jika tiada salinan buku yang tersedia, pembaca sepatutnya dapat mengetahui tarikh pemulangan seterusnya yang dijangkakan bagi salinan buku ini. Pembaca tidak dapat mengetahui maklumat tentang siapa yang mempunyai pada masa ini salinan buku ini ada di tangan (untuk memastikan keselamatan diri pemegang buku yang diperlukan).

Pihak pentadbiran perpustakaan seharusnya boleh mendapatkan maklumat tentang pembaca perpustakaan penghutang yang tidak memulangkan buku yang dipinjam tepat pada masanya; maklumat tentang buku yang tidak popular, iaitu tiada satu naskhah pun

yang tidak berada di tangan pembaca; maklumat tentang kos buku tertentu untuk mewujudkan kemungkinan membayar balik kos buku yang hilang atau kemungkinan menggantikannya dengan buku lain; maklumat tentang buku yang paling popular, iaitu, semua salinannya berada di tangan pembaca.

Contoh yang sangat kecil ini menunjukkan bahawa sebelum memulakan pembangunan, adalah perlu untuk mempunyai idea yang tepat tentang apa yang perlu dilakukan dalam sistem kami, pengguna mana yang akan bekerja di dalamnya, tugas apa yang akan diselesaikan oleh setiap pengguna. Dan ini betul, kerana apabila kita membina bangunan, kita juga beranggapan terlebih dahulu; untuk tujuan apa ia dimaksudkan, dalam iklim apa ia akan berdiri, di tanah apa, dan bergantung pada ini, pereka boleh menawarkan kami projek ini atau itu. Tetapi, malangnya, selalunya berhubung dengan pangkalan data dipercayai bahawa segala-galanya boleh ditentukan kemudian, apabila projek sistem telah dibuat. Ketiadaan matlamat yang jelas untuk mencipta pangkalan data boleh menafikan semua usaha pemaju, dan projek pangkalan data akan menjadi "buruk", menyusahkan, dan tidak sepadan sama ada dengan objek sebenar yang dimodelkan atau dengan tugas yang harus diselesaikan menggunakan pangkalan data ini.

Intipati reka bentuk pangkalan data, seperti mana-mana proses reka bentuk lain, adalah untuk mencipta penerangan tentang sistem baharu yang belum pernah wujud dalam bentuk ini, yang, apabila dilaksanakan, dijangka mampu berfungsi di bawah keadaan yang sesuai. Berikutan daripada ini bahawa peringkat reka bentuk pangkalan data mestilah secara konsisten dan logik mencerminkan intipati proses ini.

Kandungan reka bentuk pangkalan data dan fasa

Niat reka bentuk adalah berdasarkan beberapa keperluan sosial yang dirumuskan. Keperluan ini mempunyai persekitaran untuk kejadiannya dan khalayak sasaran pengguna yang akan menggunakan hasil reka bentuk. Akibatnya, proses reka bentuk pangkalan data bermula dengan mengkaji keperluan tertentu dari sudut pandangan pengguna dan persekitaran berfungsi penempatan yang dimaksudkan. Iaitu, peringkat pertama adalah mengumpul maklumat dan menentukan model kawasan subjek sistem, serta melihatnya dari sudut pandangan. penonton sasaran. Secara amnya, untuk menentukan keperluan sistem, skop aktiviti serta sempadan aplikasi pangkalan data ditentukan.

Seterusnya, pereka bentuk, yang sudah mempunyai idea tertentu tentang apa yang dia perlu buat, menjelaskan tugas yang sepatutnya diselesaikan oleh aplikasi, mencipta senarai mereka (terutamanya jika pembangunan projek adalah pangkalan data yang besar dan kompleks), menjelaskan urutan penyelesaian masalah dan melakukan analisis data. Proses ini juga merupakan proses langkah demi langkah. kerja projek, tetapi biasanya dalam struktur reka bentuk langkah-langkah ini diserap oleh peringkat reka bentuk konseptual - peringkat mengenal pasti objek, atribut dan sambungan.

Penciptaan konseptual ( model maklumat) melibatkan pembentukan awal keperluan pengguna konseptual, termasuk keperluan untuk aplikasi yang mungkin tidak segera dilaksanakan, tetapi mengambil kira yang akan meningkatkan fungsi sistem pada masa hadapan. Berurusan dengan perwakilan set objek abstraksi (tanpa menyatakan kaedah penyimpanan fizikal) dan hubungannya, model konseptual pada dasarnya sepadan dengan model domain. Oleh itu, dalam literatur, peringkat pertama reka bentuk pangkalan data dipanggil reka bentuk maklumat.

Seterusnya, peringkat berasingan (atau tambahan kepada yang sebelumnya) mengikuti peringkat membentuk keperluan untuk persekitaran operasi, di mana keperluan untuk sumber pengkomputeran yang mampu memastikan fungsi sistem dinilai. Sehubungan itu, semakin besar volum pangkalan data yang direka, semakin tinggi aktiviti pengguna dan intensiti permintaan, semakin tinggi keperluan untuk sumber: untuk konfigurasi komputer, untuk jenis dan versi sistem operasi. Sebagai contoh, mod operasi berbilang pengguna pangkalan data masa hadapan memerlukan sambungan rangkaian menggunakan sistem pengendalian yang sesuai untuk multitasking.

Langkah seterusnya adalah untuk pereka bentuk memilih sistem pengurusan pangkalan data (DBMS), serta alatan terprogram. Selepas ini, model konsep mesti dipindahkan ke model data yang serasi dengan sistem pengurusan yang dipilih. Tetapi selalunya ini melibatkan membuat pindaan dan perubahan kepada model konseptual, kerana kesalinghubungan antara objek yang dicerminkan dalam model konseptual tidak boleh sentiasa dilaksanakan menggunakan cara DBMS yang diberikan.

Keadaan ini menentukan kemunculan peringkat seterusnya - kemunculan DBMS khusus yang disediakan dengan alat model konseptual. Langkah ini sepadan dengan peringkat reka bentuk logik (mewujudkan model logik).

Akhir sekali, peringkat akhir reka bentuk pangkalan data ialah reka bentuk fizikal - peringkat menghubungkan struktur logik dan persekitaran storan fizikal.

Oleh itu, peringkat utama reka bentuk dalam bentuk terperinci dibentangkan dalam peringkat berikut:

• reka bentuk maklumat,
• pembentukan keperluan untuk persekitaran operasi
• pemilihan sistem kawalan dan perisian DB,
• reka bentuk logik,
• reka bentuk fizikal

Yang penting akan dibincangkan dengan lebih terperinci di bawah.

Reka bentuk maklumat

Pengenalpastian entiti membentuk asas semantik reka bentuk maklumat. Entiti di sini ialah objek (abstrak atau konkrit), maklumat yang akan terkumpul dalam sistem. Dalam model maklumat bagi kawasan subjek, struktur dan sifat dinamik kawasan subjek diterangkan dalam istilah mesra pengguna yang tidak bergantung pada pelaksanaan khusus pangkalan data. Tetapi terma diambil pada skala standard. Iaitu, penerangan dinyatakan bukan melalui objek individu kawasan subjek dan hubungannya, tetapi melalui:

• penerangan jenis objek,
• kekangan integriti yang berkaitan dengan jenis yang diterangkan,
• proses yang membawa kepada evolusi kawasan subjek - peralihannya ke keadaan lain.

Model maklumat boleh dibuat menggunakan beberapa kaedah dan pendekatan:

1. Pendekatan berfungsi adalah berdasarkan tugasan yang diberikan. Ia dipanggil berfungsi kerana ia digunakan jika fungsi dan tugas orang yang akan memenuhi keperluan maklumat mereka dengan bantuan pangkalan data yang direka bentuk diketahui.
2. Pendekatan subjek memberi tumpuan kepada maklumat tentang maklumat yang akan terkandung dalam pangkalan data, walaupun pada hakikatnya struktur pertanyaan mungkin tidak ditakrifkan. Dalam kes ini, penyelidikan dalam bidang subjek tertumpu pada paparannya yang paling mencukupi dalam pangkalan data dalam konteks spektrum penuh permintaan maklumat yang diharapkan.
3. Pendekatan bersepadu menggunakan kaedah "hubungan entiti" menggabungkan kelebihan dua sebelumnya. Kaedah ini adalah untuk membahagikan keseluruhan kawasan subjek kepada bahagian tempatan, yang dimodelkan secara berasingan dan kemudian digabungkan semula ke seluruh kawasan.

Oleh kerana menggunakan kaedah hubungan entiti adalah kaedah reka bentuk gabungan untuk di fasa ini, ia menjadi keutamaan lebih kerap daripada yang lain.

Apabila dibahagikan secara berkaedah, perwakilan tempatan hendaklah, jika boleh, memasukkan maklumat yang mencukupi untuk menyelesaikan masalah yang berasingan atau untuk memenuhi permintaan kumpulan pengguna berpotensi tertentu. Setiap kawasan ini mengandungi kira-kira 6-7 entiti dan sepadan dengan aplikasi luaran yang berasingan.

Kebergantungan entiti dicerminkan dalam pembahagian mereka kepada kuat (asas, induk) dan lemah (anak). Entiti yang kuat (contohnya, pembaca dalam perpustakaan) boleh wujud dalam pangkalan data dengan sendirinya, tetapi entiti yang lemah (contohnya, langganan pembaca ini) "disambungkan" pada yang kuat dan tidak wujud secara berasingan.

Adalah perlu untuk memisahkan konsep "contoh entiti" (objek yang dicirikan oleh nilai harta tertentu) dan konsep "jenis entiti" - objek yang mempunyai ciri nama yang selalu digunakan dan senarai hartanah.

Untuk setiap entiti individu, atribut (satu set sifat) dipilih, yang, bergantung pada kriteria, boleh menjadi:

• mengenal pasti (dengan nilai unik untuk entiti jenis itu, menjadikannya kunci berpotensi) atau deskriptif;
• bernilai tunggal atau berbilang nilai (dengan bilangan nilai yang sesuai untuk contoh entiti);
• asas (bebas daripada atribut lain) atau terbitan (dikira berdasarkan nilai atribut lain);
• ringkas (tidak boleh dibahagikan satu komponen) atau komposit (digabungkan daripada beberapa komponen).

Selepas ini, spesifikasi atribut, spesifikasi sambungan dalam perwakilan tempatan (dibahagikan kepada pilihan dan wajib) dan penyatuan perwakilan tempatan dijalankan. Apabila nombor kawasan tempatan sehingga 4-5 daripadanya boleh digabungkan dalam satu langkah. Jika bilangan bertambah, penggabungan binari kawasan berlaku dalam beberapa peringkat.

Semasa peringkat perantaraan ini dan lain-lain, sifat lelaran reka bentuk dicerminkan, yang dinyatakan di sini dalam fakta bahawa untuk menghapuskan percanggahan adalah perlu untuk kembali ke peringkat pemodelan perwakilan tempatan untuk penjelasan dan perubahan (contohnya, untuk mengubah nama yang sama secara semantik objek yang berbeza atau untuk menyelaraskan atribut integriti kepada atribut yang sama merentas aplikasi).

Memilih sistem kawalan dan perisian pangkalan data

Pilihan sistem pengurusan pangkalan data bergantung pelaksanaan praktikal sistem informasi. Kriteria yang paling penting dalam proses pemilihan adalah parameter berikut:

• jenis model data dan pematuhannya dengan keperluan kawasan subjek,
• rizab kemungkinan dalam hal pengembangan sistem maklumat,
• ciri prestasi sistem yang dipilih,
• kebolehpercayaan operasi dan kemudahan DBMS,
• alat yang bertujuan untuk kakitangan pentadbiran data,
• kos DBMS itu sendiri dan perisian tambahan.

Kesilapan dalam memilih DBMS hampir pasti akan mencetuskan keperluan untuk menyesuaikan model konsep dan logik.

Reka bentuk pangkalan data logik

Struktur logik pangkalan data mesti sepadan dengan model logik kawasan subjek dan mengambil kira sambungan model data dengan DBMS yang disokong. Oleh itu, peringkat bermula dengan memilih model data, di mana ia adalah penting untuk mengambil kira kesederhanaan dan kejelasannya.

Adalah lebih baik apabila struktur data semula jadi bertepatan dengan model yang mewakilinya. Jadi, sebagai contoh, jika data dibentangkan dalam bentuk struktur hierarki, maka lebih baik memilih model hierarki. Walau bagaimanapun, dalam amalan, pilihan sedemikian sering ditentukan oleh sistem pengurusan pangkalan data dan bukannya oleh model data. Oleh itu, model konsep sebenarnya diterjemahkan kepada model data yang serasi dengan sistem pengurusan pangkalan data yang dipilih.

Ini juga mencerminkan sifat reka bentuk, yang membolehkan kemungkinan (atau keperluan) kembali kepada model konseptual untuk mengubahnya jika hubungan antara objek (atau atribut objek) yang dicerminkan di sana tidak dapat dilaksanakan menggunakan DBMS yang dipilih.

Setelah selesai peringkat, skema pangkalan data kedua-dua peringkat seni bina (konseptual dan luaran) harus dijana, dicipta dalam bahasa definisi data yang disokong oleh DBMS yang dipilih.

Skema pangkalan data dibentuk menggunakan salah satu daripada dua pendekatan berbeza:

• atau menggunakan pendekatan bawah ke atas, apabila kerja dilakukan dari peringkat yang lebih rendah mentakrifkan atribut yang dikumpulkan ke dalam perhubungan yang mewakili objek berdasarkan perhubungan yang wujud antara atribut;
• atau menggunakan pendekatan terbalik, atas ke bawah, digunakan apabila bilangan atribut meningkat dengan ketara (sehingga ratusan dan ribuan).

Pendekatan kedua melibatkan mengenal pasti beberapa entiti peringkat tinggi dan hubungannya dengan perincian seterusnya ke tahap yang diperlukan, yang ditunjukkan, sebagai contoh, dalam model yang dibuat berdasarkan kaedah "hubungan entiti". Tetapi dalam amalan, kedua-dua pendekatan biasanya digabungkan.

Reka bentuk pangkalan data fizikal

Pada peringkat seterusnya reka bentuk fizikal pangkalan data, struktur logik dipaparkan dalam bentuk struktur penyimpanan pangkalan data, iaitu, ia dikaitkan dengan persekitaran storan fizikal di mana data akan diletakkan secekap mungkin. Di sini skema data diterangkan secara terperinci, menunjukkan semua jenis, medan, saiz dan sekatan. Selain membangunkan indeks dan jadual, pertanyaan asas ditakrifkan.

Pembinaan model fizikal melibatkan penyelesaian masalah yang sebahagian besarnya bercanggah:

1. tugas meminimumkan ruang penyimpanan data,
2. cabaran untuk mencapai integriti, keselamatan dan prestasi maksimum.

Tugas kedua bercanggah dengan yang pertama kerana, sebagai contoh:

• untuk urus niaga berfungsi dengan berkesan, anda perlu menempah ruang cakera untuk objek sementara,
• untuk meningkatkan kelajuan carian, anda perlu membuat indeks, yang bilangannya ditentukan oleh bilangan semua kemungkinan kombinasi medan yang terlibat dalam carian,
• untuk pemulihan data akan dibuat sandaran pangkalan data dan simpan log semua perubahan.

Semua ini meningkatkan saiz pangkalan data, jadi pereka bentuk mencari keseimbangan yang munasabah di mana masalah diselesaikan secara optimum dengan meletakkan data secara bijak dalam ruang ingatan, tetapi tidak dengan mengorbankan keselamatan pangkalan data, yang merangkumi kedua-dua perlindungan daripada akses dan perlindungan yang tidak dibenarkan daripada kegagalan.

Untuk melengkapkan penciptaan model fizikal, ia dinilai ciri prestasi(kelajuan carian, kecekapan pelaksanaan pertanyaan dan penggunaan sumber, ketepatan operasi). Kadangkala peringkat ini, seperti peringkat pelaksanaan pangkalan data, ujian dan pengoptimuman, serta penyelenggaraan dan operasi, diambil di luar reka bentuk pangkalan data segera.