ขั้นตอนการออกแบบฐานข้อมูล

เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างฐานข้อมูลโดยไม่มีคำอธิบายโดยละเอียด เช่นเดียวกับที่เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนใดๆ หากไม่มีรูปวาดและคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับเทคโนโลยีการผลิต กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราต้องการโครงการ โครงการเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในการพิจารณาภาพร่างของอุปกรณ์บางอย่างซึ่งจะถูกแปลให้เป็นจริงในภายหลัง

กระบวนการออกแบบฐานข้อมูลเป็นกระบวนการเปลี่ยนจากคำอธิบายด้วยวาจาที่ไม่เป็นทางการ โครงสร้างข้อมูล สาขาวิชาเพื่ออธิบายอย่างเป็นทางการของวัตถุโดเมนในแง่ของแบบจำลองบางอย่าง เป้าหมายสูงสุดของการออกแบบคือการสร้างฐานข้อมูลเฉพาะ เห็นได้ชัดว่ากระบวนการออกแบบมีความซับซ้อนดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่างๆ ที่เสร็จสมบูรณ์ตามตรรกะ

การออกแบบฐานข้อมูลมีห้าขั้นตอนหลัก:

1. การรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์ระบบของสาขาวิชา

2. การออกแบบข้อมูล

3. การเลือก DBMS

4. การออกแบบข้อมูล

5. การออกแบบทางกายภาพ

การรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์ระบบของสาขาวิชา- นี่เป็นครั้งแรกและ ขั้นตอนที่สำคัญที่สุดเมื่อออกแบบฐานข้อมูล มีความจำเป็นต้องอธิบายรายละเอียดด้วยวาจาเกี่ยวกับวัตถุในสาขาวิชาและการเชื่อมโยงที่แท้จริงระหว่างวัตถุจริง เป็นที่พึงปรารถนาที่คำอธิบายจะกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุในสาขาวิชา

โดยทั่วไป มีสองวิธีในการเลือกองค์ประกอบและโครงสร้างของสาขาวิชา:

· แนวทางการทำงาน– ใช้เมื่อทราบการทำงานของกลุ่มบุคคลบางกลุ่มและชุดงานที่ฐานข้อมูลนี้สร้างขึ้นล่วงหน้า เช่น มองเห็นได้ชัดเจนน้อยที่สุด ชุดที่จำเป็นวัตถุของสาขาวิชาเพื่ออธิบาย

· แนวทางเรื่อง– เมื่อความต้องการข้อมูลของลูกค้าฐานข้อมูลไม่ได้รับการบันทึกอย่างชัดเจนและสามารถเป็นหลายมิติและไดนามิกได้ ใน ในกรณีนี้เป็นการยากที่จะเลือกชุดของวัตถุโดเมนขั้นต่ำ คำอธิบายของสาขาวิชารวมถึงวัตถุและความสัมพันธ์ที่มีลักษณะเฉพาะและจำเป็นมากที่สุด ในขณะเดียวกันฐานข้อมูลก็กลายเป็นเรื่องเฉพาะและเหมาะสำหรับการแก้ปัญหาต่างๆ (ซึ่งดูน่าดึงดูดที่สุด) อย่างไรก็ตาม ความยากลำบากในการครอบคลุมเนื้อหาที่เป็นสากลและความเป็นไปไม่ได้ในการระบุความต้องการของผู้ใช้นำไปสู่เรื่องที่มากเกินไป โครงการที่ซับซ้อนฐานข้อมูลที่จะไม่มีประสิทธิภาพสำหรับงานบางอย่าง

การวิเคราะห์ระบบจะต้องสิ้นสุด คำอธิบายโดยละเอียดข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุสาขาวิชาที่ควรเก็บไว้ในฐานข้อมูลพร้อมสูตร งานเฉพาะซึ่งจะแก้ไขได้โดยใช้ฐานข้อมูลนี้ด้วย คำอธิบายสั้น ๆอัลกอริธึมสำหรับโซลูชันคำอธิบายของเอาต์พุตและเอกสารอินพุตเมื่อทำงานกับฐานข้อมูล

การออกแบบข้อมูล– คำอธิบายอย่างเป็นทางการบางส่วนของวัตถุในสาขาวิชาในแง่ของแบบจำลองความหมายบางอย่าง

เหตุใดจึงจำเป็นต้องมีแบบจำลองข้อมูล และมีประโยชน์ต่อนักออกแบบอย่างไร ความจริงก็คือกระบวนการออกแบบมีความยาวและต้องมีการปรึกษาหารือกับลูกค้าและผู้เชี่ยวชาญเฉพาะด้าน นอกจากนี้ เมื่อพัฒนาระบบข้อมูลองค์กรที่จริงจัง โครงการฐานข้อมูลเป็นรากฐานสำหรับการสร้างระบบทั้งหมด และผู้เชี่ยวชาญของธนาคารมักจะตัดสินใจคำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการให้กู้ยืมบนพื้นฐานของโครงการฐานข้อมูลสารสนเทศที่ทำมาอย่างดี ดังนั้นแบบจำลองข้อมูลควรมีคำอธิบายอย่างเป็นทางการของสาขาวิชาที่จะเข้าใจได้ง่ายไม่เพียงแต่โดยผู้เชี่ยวชาญด้านฐานข้อมูลเท่านั้น คำอธิบายควรมีความจุมากจนสามารถประเมินความลึกและความถูกต้องของการพัฒนาโครงการฐานข้อมูลได้

ปัจจุบัน แบบจำลองความสัมพันธ์เอนทิตีของ Chen ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย และได้กลายเป็นมาตรฐานในการสร้างแบบจำลองข้อมูล และเรียกว่าแบบจำลอง ER

การเลือก DBMSดำเนินการบนพื้นฐานของข้อกำหนดต่างๆ สำหรับฐานข้อมูล และตามความสามารถของ DBMS ตลอดจนขึ้นอยู่กับประสบการณ์ที่มีอยู่ของนักพัฒนา

การออกแบบข้อมูลมีคำอธิบายฐานข้อมูลในแง่ของวันที่ยอมรับ โมเดลเชิงตรรกะข้อมูล. ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ การออกแบบเชิงข้อมูลหรือเชิงตรรกะนำไปสู่การพัฒนาโครงร่างฐานข้อมูล เช่น ชุดของแผนความสัมพันธ์ที่สร้างแบบจำลองวัตถุในสาขาวิชาและความสัมพันธ์เชิงความหมายระหว่างวัตถุอย่างเพียงพอ พื้นฐานในการวิเคราะห์ความถูกต้องของวงจรคือ การพึ่งพาการทำงานระหว่างคุณลักษณะฐานข้อมูล ในบางกรณี การขึ้นต่อกันที่ไม่ต้องการอาจปรากฏขึ้นระหว่างแอตทริบิวต์ความสัมพันธ์ที่เป็นสาเหตุ ผลข้างเคียงและความผิดปกติระหว่างการแก้ไขฐานข้อมูล ภายใต้ การปรับเปลี่ยนเข้าใจการป้อนข้อมูลใหม่ลงในฐานข้อมูล การลบข้อมูลจากฐานข้อมูล ตลอดจนการอัพเดตค่าของคุณลักษณะบางอย่าง เพื่อกำจัดความผิดปกติที่อาจเกิดขึ้น จึงมีการวางแผนที่จะทำให้ความสัมพันธ์ของฐานข้อมูลเป็นมาตรฐาน

เวที การออกแบบเชิงตรรกะไม่ใช่แค่การออกแบบรูปแบบความสัมพันธ์เท่านั้น จากผลของขั้นตอนนี้ ตามกฎแล้วควรได้รับเอกสารผลลัพธ์ต่อไปนี้:

· คำอธิบายโครงร่างแนวคิดของฐานข้อมูลในแง่ของ DBMS ที่เลือก

· คำอธิบาย โมเดลภายนอกในแง่ของ DBMS ที่เลือก

· คำอธิบายของกฎการประกาศเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของฐานข้อมูล

· การพัฒนาขั้นตอนการสนับสนุน ความสมบูรณ์ของความหมายดีบี.

การออกแบบทางกายภาพประกอบด้วยการเชื่อมโยงโครงสร้างลอจิคัลของฐานข้อมูลและสภาพแวดล้อมการจัดเก็บข้อมูลทางกายภาพเพื่อให้สามารถวางข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ได้แก่ การแมปโครงสร้างโลจิคัลของฐานข้อมูลเข้ากับโครงสร้างการจัดเก็บข้อมูล เรื่องของการวางข้อมูลที่เก็บไว้ในพื้นที่หน่วยความจำการเลือก วิธีการที่มีประสิทธิภาพเข้าถึง ส่วนประกอบต่างๆฐานข้อมูล "ทางกายภาพ" ปัญหาการรับรองความปลอดภัยของข้อมูลได้รับการแก้ไขแล้ว มีการนำข้อจำกัดในแบบจำลองข้อมูลเชิงตรรกะไปใช้ โดยวิธีการต่างๆตัวอย่างเช่น DBMS การใช้ดัชนี ข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์ที่ประกาศ ทริกเกอร์ ขั้นตอนการจัดเก็บ ในเวลาเดียวกัน อีกครั้ง การตัดสินใจในระดับ การสร้างแบบจำลองลอจิกกำหนดขอบเขตบางประการที่สามารถพัฒนาแบบจำลองข้อมูลทางกายภาพได้ ในทำนองเดียวกันเราสามารถยอมรับได้ภายในขอบเขตเหล่านี้ โซลูชั่นต่างๆ- ตัวอย่างเช่น ความสัมพันธ์ที่มีอยู่ในโมเดลข้อมูลเชิงตรรกะจะต้องถูกแปลงเป็นตาราง แต่สามารถเลือกประกาศดัชนีต่างๆ ในแต่ละตารางได้ เพื่อปรับปรุงความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล

นอกจากนี้ยังสามารถใช้คุณลักษณะต่างๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพได้อีกด้วย การประมวลผลแบบขนานข้อมูล. ส่งผลให้ฐานข้อมูลสามารถอยู่ได้หลายที่ คอมพิวเตอร์เครือข่าย- ในทางกลับกัน สามารถใช้ข้อดีของระบบมัลติโปรเซสเซอร์ได้

เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความปลอดภัยของข้อมูล ปัญหาการกู้คืนหลังจากความล้มเหลวได้รับการแก้ไข การสำรองข้อมูลข้อมูลการจัดวางระบบป้องกันให้เหมาะสมกับนโยบายความปลอดภัยที่เลือก เป็นต้น

ควรสังเกตบ้างว่าทันสมัย DBMS เชิงสัมพันธ์ส่วนใหญ่ใช้โครงสร้างทางกายภาพและวิธีการเข้าถึงโดยอาศัยเทคโนโลยีการออกแบบไฟล์ ซึ่งช่วยขจัดปัญหาของการออกแบบทางกายภาพเป็นหลัก

ดังนั้นจึงชัดเจนว่าการตัดสินใจในแต่ละขั้นตอนของการสร้างแบบจำลองและการพัฒนาฐานข้อมูลจะส่งผลต่อขั้นตอนต่อๆ ไป นั่นเป็นเหตุผล บทบาทพิเศษมีบทบาทในการตัดสินใจที่ถูกต้องในช่วงแรกของการสร้างแบบจำลอง.

ข้าว. 3.5.

ในขั้นตอนของการจัดทำและ การวิเคราะห์ความต้องการมีการกำหนดเป้าหมายขององค์กรและกำหนดข้อกำหนดสำหรับฐานข้อมูล ประกอบด้วย ข้อกำหนดทั่วไปกำหนดไว้ข้างต้น และ ข้อกำหนดเฉพาะ- เพื่อกำหนดข้อกำหนดเฉพาะ มักใช้เทคนิคการสัมภาษณ์บุคลากรในระดับผู้บริหารต่างๆ ข้อกำหนดทั้งหมดได้รับการบันทึกไว้ในแบบฟอร์มที่สามารถเข้าถึงได้ ผู้ใช้ปลายทางและนักออกแบบฐานข้อมูล

เวที การออกแบบแนวความคิดคือการอธิบายและสังเคราะห์ ข้อกำหนดข้อมูลผู้ใช้ในโครงการฐานข้อมูลดั้งเดิม แหล่งข้อมูลอาจเป็นชุดเอกสารผู้ใช้ (รูปที่ 3.3) ด้วยวิธีการแบบคลาสสิกหรืออัลกอริธึมแอปพลิเคชัน (อัลกอริธึมทางธุรกิจ) ด้วย แนวทางที่ทันสมัย- ผลลัพธ์ของขั้นตอนนี้คือการนำเสนอความต้องการข้อมูลผู้ใช้ในระดับสูง (ในรูปแบบของระบบตารางฐานข้อมูล) ตามแนวทางต่างๆ

ขั้นแรก เลือกโมเดลฐานข้อมูล จากนั้น เมื่อใช้ DML โครงสร้างฐานข้อมูลจะถูกสร้างขึ้น ซึ่งเต็มไปด้วยข้อมูลโดยใช้คำสั่ง DML ระบบเมนู รูปแบบหน้าจอ หรือในโหมดดูตารางฐานข้อมูล ที่นี่ การป้องกันและความสมบูรณ์ (รวมถึงความสมบูรณ์ในการอ้างอิง) ของข้อมูลจะได้รับการรับรองโดยใช้ DBMS หรือโดยการสร้างทริกเกอร์

อยู่ระหว่างดำเนินการ การออกแบบเชิงตรรกะการแสดงข้อมูลระดับสูงจะถูกแปลงเป็นโครงสร้างของ DBMS ที่ใช้ เป้าหมายหลักของขั้นตอนนี้คือการกำจัดข้อมูลซ้ำซ้อนโดยใช้กฎการปรับมาตรฐานพิเศษ

วัตถุประสงค์ของการทำให้เป็นมาตรฐานคือเพื่อลดการซ้ำซ้อนของข้อมูลและการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เป็นไปได้ในฐานข้อมูลในระหว่างขั้นตอนการอัพเดต ซึ่งสามารถทำได้โดยการแบ่ง (แยกย่อย) หนึ่งตารางออกเป็นสองตารางขึ้นไป จากนั้นใช้การดำเนินการนำทางในแบบสอบถาม ได้รับ โครงสร้างเชิงตรรกะ DB สามารถวัดปริมาณได้โดยใช้ ลักษณะต่างๆ(จำนวนการเข้าถึงบันทึกเชิงตรรกะ ปริมาณข้อมูลในแต่ละแอปพลิเคชัน ปริมาณข้อมูลทั้งหมด) จากการประมาณการเหล่านี้ โครงสร้างเชิงตรรกะสามารถปรับปรุงให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นได้

ขั้นตอนการจัดการฐานข้อมูลสมควรได้รับการอภิปรายเป็นพิเศษ ง่ายที่สุดในโหมดผู้ใช้คนเดียว ในโหมดผู้ใช้หลายรายและในฐานข้อมูลแบบกระจาย ขั้นตอนจะซับซ้อนมากขึ้น ที่ การเข้าถึงพร้อมกันผู้ใช้หลายรายโดยไม่ต้องใช้มาตรการพิเศษก็เป็นไปได้ การละเมิดความซื่อสัตย์- เพื่อขจัดปรากฏการณ์นี้ ให้ใช้ระบบธุรกรรมและโหมดการล็อคตารางหรือ บันทึกส่วนบุคคล.

ธุรกรรม- กระบวนการเปลี่ยนแปลงไฟล์ บันทึก หรือฐานข้อมูลที่เกิดจากการส่งข้อความอินพุตเดียว

ในขั้นตอนการออกแบบทางกายภาพ ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของระบบได้รับการแก้ไขแล้ว โครงสร้างการจัดเก็บข้อมูลและวิธีการเข้าถึง

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างขั้นตอนการออกแบบและระบบคำศัพท์ต้องได้รับการพิจารณาแยกกัน ขั้นตอนการออกแบบสามารถนำไปใช้ได้อย่างอิสระหากไม่มีระบบพจนานุกรม ระบบพจนานุกรมนั้นถือได้ว่าเป็นองค์ประกอบของการออกแบบอัตโนมัติ

เครื่องมือการออกแบบและเกณฑ์การประเมินถูกนำมาใช้ในทุกขั้นตอนของการพัฒนา ปัจจุบันความไม่แน่นอนในการเลือกเกณฑ์มีมากที่สุด จุดอ่อนในการออกแบบฐานข้อมูล นี่เป็นเพราะความยากลำบากในการอธิบายและการระบุตัวตน จำนวนมากโซลูชั่นทางเลือก

สถานการณ์จะง่ายขึ้นเมื่อทำงานกับเกณฑ์เชิงปริมาณ ซึ่งรวมถึงเวลาตอบสนองต่อคำขอ ค่าใช้จ่ายในการแก้ไข ต้นทุนหน่วยความจำ เวลาในการสร้าง ค่าใช้จ่ายในการจัดระเบียบใหม่ ความยากอาจเกิดจากเกณฑ์ที่ขัดแย้งกัน

ในขณะเดียวกันก็มีมากมาย เกณฑ์การเพิ่มประสิทธิภาพซึ่งเป็นคุณสมบัตินับไม่ถ้วนซึ่งยากต่อการแสดงออกในเชิงปริมาณหรือเป็นฟังก์ชันวัตถุประสงค์

เกณฑ์คุณภาพอาจรวมถึงความยืดหยุ่น ความสามารถในการปรับตัว การเข้าถึงสำหรับผู้ใช้ใหม่ ความเข้ากันได้กับระบบอื่น ความสามารถในการแปลงไปใช้สภาพแวดล้อมการประมวลผลอื่น ความสามารถในการกู้คืน ความสามารถในการแจกจ่ายและขยาย

กระบวนการออกแบบใช้เวลานานและใช้แรงงานเข้มข้นและมักใช้เวลาหลายเดือน ทรัพยากรหลักของผู้ออกแบบฐานข้อมูลคือสัญชาตญาณและประสบการณ์ของเขาเอง ดังนั้น คุณภาพของโซลูชันในหลายกรณีจึงอาจต่ำ

สาเหตุหลักที่ทำให้ฐานข้อมูลออกแบบมีประสิทธิภาพต่ำอาจเป็น:

• การวิเคราะห์ข้อกำหนดเชิงลึกไม่เพียงพอ ( ระยะเริ่มแรกการออกแบบ) รวมถึงความสัมพันธ์ทางความหมายและข้อมูล
• ระยะเวลาของกระบวนการจัดโครงสร้างที่ยาวนาน ทำให้กระบวนการนี้น่าเบื่อและยากต่อการดำเนินการด้วยตนเอง

ในเงื่อนไขเหล่านี้ ปัญหาด้านระบบอัตโนมัติในการพัฒนาจะมีความสำคัญยิ่ง

ขั้นตอนหลักของการพัฒนาฐานข้อมูล

ขั้นตอนที่ 1 การชี้แจงภารกิจ

ในระยะแรก รายการจะรวบรวมงานหลักทั้งหมดที่ตามหลักการแล้ว ควรแก้ไขโดยแอปพลิเคชันนี้ รวมถึงงานที่ไม่จำเป็นในปัจจุบัน แต่อาจปรากฏในอนาคต งาน "หลัก" หมายถึงฟังก์ชันที่ต้องแสดงในแบบฟอร์มหรือรายงานของแอปพลิเคชัน

ขั้นตอนที่ 2 ลำดับของงาน

เพื่อให้แอปพลิเคชันทำงานอย่างมีเหตุผลและสะดวก วิธีที่ดีที่สุดคือจัดระเบียบงานหลักออกเป็นกลุ่มตามหัวข้อ จากนั้นจึงจัดเรียงงานของแต่ละกลุ่มตามลำดับที่เสร็จสมบูรณ์ ก็อาจเกิดขึ้นได้ว่างานบางอย่างจะเกี่ยวข้องกับ กลุ่มต่างๆหรือการดำเนินการบางอย่างต้องมาก่อนการดำเนินการของงานอื่นที่อยู่ในกลุ่มอื่น

ขั้นตอนที่ 3: การวิเคราะห์ข้อมูล

หลังจากสร้างรายการงานแล้ว ขั้นตอนที่สำคัญที่สุดคือการรวบรวมรายการโดยละเอียดของข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการแก้ปัญหาแต่ละงาน ข้อมูลบางอย่างจะต้องเป็นข้อมูลเริ่มต้นและจะไม่เปลี่ยนแปลง ข้อมูลอื่นๆ จะถูกตรวจสอบและเปลี่ยนแปลงเมื่องานดำเนินไป รายการข้อมูลบางรายการอาจถูกลบหรือเพิ่ม ในที่สุดข้อมูลบางส่วนจะได้รับจากการคำนวณ: ผลลัพธ์จะเป็นส่วนหนึ่งของปัญหา แต่จะไม่ถูกป้อนลงในฐานข้อมูล

ขั้นตอนที่ 4 การกำหนดโครงสร้างข้อมูล

หลังจากวิเคราะห์เบื้องต้นทั้งหมดแล้ว องค์ประกอบที่จำเป็นข้อมูลจะต้องได้รับการจัดระเบียบตามวัตถุและมีความสัมพันธ์กับตารางฐานข้อมูลและการสืบค้น สำหรับ ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ชนิดข้อมูลการเข้าถึงใช้กระบวนการที่เรียกว่าการทำให้เป็นมาตรฐาน ซึ่งส่งผลให้มีวิธีจัดเก็บข้อมูลที่มีประสิทธิภาพและยืดหยุ่นที่สุด

ขั้นตอนที่ 5 การพัฒนาเค้าโครงแอปพลิเคชันและส่วนต่อประสานกับผู้ใช้

หลังจากตั้งค่าโครงสร้างของตารางแอปพลิเคชันแล้ว ไมโครซอฟต์ แอคเซสเป็นเรื่องง่ายที่จะสร้างเค้าโครงโดยใช้แบบฟอร์มและเชื่อมโยงเข้าด้วยกันโดยใช้มาโครง่ายๆ หรือขั้นตอนการจัดการเหตุการณ์ เป็นเรื่องง่ายที่จะแสดงรูปแบบการทำงานเบื้องต้นแก่ลูกค้าและได้รับการอนุมัติจากลูกค้าก่อนหน้านี้ การใช้งานโดยละเอียดงานแอปพลิเคชัน

ขั้นตอนที่ 6 สร้างแอปพลิเคชัน

สำหรับงานง่ายๆ เลย์เอาต์ที่สร้างขึ้นนั้นเกือบจะเป็นแอปพลิเคชันที่สมบูรณ์แล้ว อย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งที่คุณต้องเขียนขั้นตอนที่ช่วยให้คุณสามารถแก้ไขปัญหางานทั้งหมดที่ระบุไว้ในโครงการได้โดยอัตโนมัติ ดังนั้นคุณจะต้องสร้างแบบฟอร์มการเชื่อมต่อพิเศษที่จัดให้มีการเปลี่ยนจากงานหนึ่งไปอีกงานหนึ่ง

ขั้นตอนที่ 7 การทดสอบและปรับปรุง

หลังจากเสร็จงานแล้ว ส่วนประกอบแต่ละส่วนแอพพลิเคชั่นนั้นจำเป็นต้องตรวจสอบการทำงานของแอพพลิเคชั่นในแต่ละอัน โหมดที่เป็นไปได้- คุณต้องตรวจสอบการทำงานของมาโครโดยใช้ โหมดทีละขั้นตอนการดีบักซึ่งจะมีการดำเนินการคำสั่งแมโครเฉพาะหนึ่งคำสั่ง เมื่อใช้ วิชวลเบสิกสำหรับแอปพลิเคชัน คุณมีเครื่องมือแก้ไขจุดบกพร่องที่หลากหลายเพื่อทดสอบแอปพลิเคชัน รวมถึงระบุและแก้ไขข้อผิดพลาด

เนื่องจากมีการพัฒนาส่วนแยกของแอปพลิเคชัน ขอแนะนำให้มอบส่วนเหล่านี้ให้กับลูกค้าเพื่อตรวจสอบการทำงานและรับความคิดเห็นเกี่ยวกับความจำเป็นในการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง หลังจากที่ลูกค้าคุ้นเคยกับการทำงานของแอปพลิเคชันแล้ว เขามักจะได้รับคำแนะนำเพิ่มเติมสำหรับการปรับปรุงเสมอ ไม่ว่าการศึกษาเบื้องต้นของโครงการจะละเอียดถี่ถ้วนเพียงใดก็ตาม ผู้ใช้มักพบว่าบางสิ่งที่พวกเขากล่าวว่ามีความสำคัญและจำเป็นมากในระหว่างกระบวนการกำหนดเป้าหมายจริงๆ แล้วไม่ได้มีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้ การใช้งานจริงการใช้งาน การระบุการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นในระยะแรกของการพัฒนาแอปพลิเคชันสามารถลดเวลาในการทำงานซ้ำในภายหลังได้อย่างมาก

เมื่อพัฒนาฐานข้อมูลสามารถแยกแยะขั้นตอนการทำงานต่อไปนี้ได้

ด่านที่ 1 คำชี้แจงของปัญหา

ในขั้นตอนนี้ จะมีการสร้างงานสำหรับการสร้างฐานข้อมูล อธิบายรายละเอียดองค์ประกอบของฐานข้อมูล วัตถุประสงค์และวัตถุประสงค์ของการสร้าง และยังระบุประเภทของงานที่ควรจะดำเนินการในฐานข้อมูลนี้ (การเลือก การเพิ่มเติม การเปลี่ยนแปลงข้อมูล การพิมพ์หรือการส่งออกรายงาน เป็นต้น ).

ด่านที่สอง การวิเคราะห์วัตถุ

ในขั้นตอนนี้ เราจะพิจารณาว่าวัตถุใดที่ฐานข้อมูลอาจประกอบด้วย และคุณสมบัติของวัตถุเหล่านี้คืออะไร หลังจากแบ่งฐานข้อมูลออกเป็น วัตถุแต่ละชิ้นจำเป็นต้องพิจารณาคุณสมบัติของแต่ละวัตถุเหล่านี้หรืออีกนัยหนึ่งคือเพื่อสร้างตามพารามิเตอร์ที่แต่ละวัตถุอธิบาย ข้อมูลทั้งหมดนี้สามารถจัดเรียงในรูปแบบของบันทึกและตารางแยกกัน ต่อไป เราต้องพิจารณาประเภทข้อมูลของแต่ละหน่วยบันทึก ข้อมูลเกี่ยวกับชนิดข้อมูลควรรวมอยู่ในตารางที่คุณสร้างด้วย

ด่านที่สาม การสังเคราะห์แบบจำลอง

ในขั้นตอนนี้จากการวิเคราะห์ข้างต้นจำเป็นต้องเลือก โมเดลที่แน่นอนดีบี. ต่อไปจะพิจารณาข้อดีและข้อเสียของแต่ละรุ่นและเปรียบเทียบกับข้อกำหนดและวัตถุประสงค์ของฐานข้อมูลที่กำลังสร้าง หลังจากการวิเคราะห์ดังกล่าว จะมีการเลือกแบบจำลองที่สามารถรับประกันการดำเนินงานได้ดีที่สุด หลังจากเลือกแบบจำลองแล้ว คุณจะต้องวาดแผนภาพเพื่อระบุความสัมพันธ์ระหว่างตารางหรือโหนด

ด่านที่ 4 การเลือกวิธีการนำเสนอข้อมูลและเครื่องมือซอฟต์แวร์

หลังจากสร้างแบบจำลองแล้ว จำเป็น ขึ้นอยู่กับที่เลือก ผลิตภัณฑ์ซอฟต์แวร์กำหนดรูปแบบการนำเสนอข้อมูล

ใน DBMS ส่วนใหญ่ ข้อมูลสามารถจัดเก็บได้สองประเภท:

การใช้แบบฟอร์ม

โดยไม่ต้องใช้แบบฟอร์ม

แบบฟอร์มถูกสร้างโดยผู้ใช้ กุยเพื่อป้อนข้อมูลลงในฐานข้อมูล

เวทีวี. สังเคราะห์ รุ่นคอมพิวเตอร์วัตถุ.

ในกระบวนการสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์ มีบางขั้นตอนที่เป็นปกติสำหรับ DBMS ใดๆ

ขั้นตอนที่ 1 การเปิดตัว DBMS การสร้างไฟล์ฐานข้อมูลใหม่หรือการเปิดฐานข้อมูลที่สร้างไว้ก่อนหน้านี้

ขั้นตอนที่ 2: สร้างตารางหรือตารางเริ่มต้น

เมื่อสร้างตารางต้นฉบับ คุณต้องระบุชื่อและประเภทของแต่ละฟิลด์ ชื่อเขตข้อมูลไม่ควรซ้ำกันภายในตารางเดียวกัน ในขณะที่ทำงานกับฐานข้อมูล คุณสามารถเพิ่มฟิลด์ใหม่ลงในตารางได้ ต้องบันทึกตารางที่สร้างขึ้น โดยตั้งชื่อให้ไม่ซ้ำกันภายในฐานข้อมูลที่กำลังสร้าง

• 1. ข้อมูลในตารางไม่ควรทำซ้ำ ไม่ควรมีการซ้ำกันระหว่างตาราง เมื่อข้อมูลบางอย่างถูกจัดเก็บไว้ในตารางเดียวก็จะต้องเปลี่ยนแปลงในที่เดียวเท่านั้น ทำให้การทำงานมีประสิทธิภาพมากขึ้น และยังช่วยลดโอกาสที่ข้อมูลที่ไม่ตรงกันในตารางต่างๆ อีกด้วย ตัวอย่างเช่น ตารางหนึ่งควรมีที่อยู่และหมายเลขโทรศัพท์ของลูกค้า
• 2. แต่ละตารางควรมีข้อมูลเพียงหัวข้อเดียวเท่านั้น ข้อมูลในแต่ละหัวข้อจะประมวลผลได้ง่ายกว่ามากหากมีอยู่ในตารางที่ไม่เป็นอิสระจากกัน ตัวอย่างเช่น ควรจัดเก็บที่อยู่และคำสั่งซื้อของลูกค้าไว้ในตารางที่แตกต่างกัน เพื่อให้เมื่อลบคำสั่งซื้อแล้ว ข้อมูลเกี่ยวกับลูกค้าจะยังคงอยู่ในฐานข้อมูล
• 3. แต่ละโต๊ะจะต้องมี ช่องที่ต้องกรอก- แต่ละฟิลด์ในตารางควรมีข้อมูลแยกกันเกี่ยวกับหัวข้อของตาราง ตัวอย่างเช่น ตารางข้อมูลลูกค้าอาจมีช่องสำหรับชื่อบริษัท ที่อยู่ เมือง ประเทศ และหมายเลขโทรศัพท์ เมื่อออกแบบเขตข้อมูลสำหรับแต่ละตาราง คุณต้องจำไว้ว่าแต่ละเขตข้อมูลจะต้องเกี่ยวข้องกับหัวข้อของตาราง ไม่แนะนำให้รวมข้อมูลในตารางที่เป็นผลลัพธ์ของนิพจน์ ตารางควรมีข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมด ข้อมูลควรแบ่งออกเป็นหน่วยลอจิคัลที่เล็กที่สุด (เช่น ฟิลด์ชื่อและนามสกุล แทนที่จะเป็นฟิลด์ชื่อทั่วไป)
• 4.ฐานข้อมูลจะต้องมี คีย์หลัก- นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ DBMS สามารถเชื่อมโยงข้อมูลจากตารางต่างๆ เช่น ข้อมูลลูกค้าและคำสั่งซื้อของเขา

ขั้นตอนที่ 3 การสร้างแบบฟอร์มหน้าจอ

ขั้นแรกคุณจะต้องระบุตารางตามที่จะสร้างแบบฟอร์ม คุณสามารถสร้างได้โดยใช้ตัวช่วยสร้างแบบฟอร์ม โดยระบุประเภทที่ควรมี หรือคุณสามารถสร้างเองได้ เมื่อสร้างแบบฟอร์ม คุณสามารถระบุได้เฉพาะบางฟิลด์ในตารางเท่านั้น ชื่อของแบบฟอร์มสามารถเป็นชื่อเดียวกับชื่อของตารางที่สร้างขึ้นได้ จากตารางเดียว คุณสามารถสร้างได้หลายฟอร์ม ซึ่งอาจแตกต่างกันตามประเภทหรือจำนวนฟิลด์ที่ใช้จากตารางนี้ หลังจากสร้างแบบฟอร์มแล้ว คุณต้องบันทึกแบบฟอร์ม แบบฟอร์มที่สร้างขึ้นสามารถแก้ไขได้โดยการเปลี่ยนตำแหน่ง ขนาด และรูปแบบของฟิลด์

ขั้นตอนที่ 4 การกรอกฐานข้อมูล

ขั้นตอนการกรอกฐานข้อมูลสามารถดำเนินการได้ 2 รูปแบบ คือ ในรูปแบบตาราง และ ในรูปแบบแบบฟอร์ม ตัวเลขและ ช่องข้อความสามารถกรอกเป็นตาราง และช่องต่างๆ เช่น MEMO และ OLE - เป็นแบบฟอร์มได้

ด่านที่ 6 การทำงานกับฐานข้อมูลที่สร้างขึ้น

การทำงานกับฐานข้อมูลประกอบด้วยการดำเนินการต่อไปนี้:

ค้นหาข้อมูลที่จำเป็น

การเรียงลำดับข้อมูล

การเลือกข้อมูล

การพิมพ์;

การเปลี่ยนแปลงและเพิ่มข้อมูล

การบรรยายครั้งที่ 8. ขั้นตอนการออกแบบฐานข้อมูล

เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างฐานข้อมูลโดยไม่มีคำอธิบายโดยละเอียด เช่นเดียวกับที่เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนใดๆ หากไม่มีรูปวาดและคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับเทคโนโลยีการผลิต กล่าวอีกนัยหนึ่ง เราต้องการโครงการ โครงการ เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในการพิจารณาภาพร่างของอุปกรณ์บางอย่างซึ่งจะถูกแปลให้เป็นจริงในภายหลัง

กระบวนการออกแบบฐานข้อมูลเป็นกระบวนการเปลี่ยนจากคำอธิบายด้วยวาจาอย่างไม่เป็นทางการของโครงสร้างข้อมูลของสาขาวิชาไปเป็นคำอธิบายที่เป็นทางการของวัตถุในสาขาวิชาในแง่ของแบบจำลองบางอย่าง เป้าหมายสูงสุดของการออกแบบคือการสร้างฐานข้อมูลเฉพาะ เห็นได้ชัดว่ากระบวนการออกแบบมีความซับซ้อนดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่างๆ ที่เสร็จสมบูรณ์ตามตรรกะ

การออกแบบฐานข้อมูลมีห้าขั้นตอนหลัก:

1. การรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์ระบบของสาขาวิชา

2. การออกแบบข้อมูล

3. การเลือก DBMS

4. การออกแบบข้อมูล

5. การออกแบบทางกายภาพ

การรวบรวมข้อมูลและการวิเคราะห์ระบบของสาขาวิชา - นี่เป็นขั้นตอนแรกและสำคัญที่สุดในการออกแบบฐานข้อมูล มีความจำเป็นต้องอธิบายรายละเอียดด้วยวาจาเกี่ยวกับวัตถุในสาขาวิชาและการเชื่อมโยงที่แท้จริงระหว่างวัตถุจริง เป็นที่พึงปรารถนาที่คำอธิบายจะกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุในสาขาวิชา

โดยทั่วไป มีสองวิธีในการเลือกองค์ประกอบและโครงสร้างของสาขาวิชา:

· แนวทางการทำงาน – ใช้เมื่อทราบการทำงานของกลุ่มบุคคลบางกลุ่มและชุดงานที่ฐานข้อมูลนี้สร้างขึ้นล่วงหน้า เช่น มีการระบุชุดโดเมนออบเจ็กต์ขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับคำอธิบายอย่างชัดเจน

· แนวทางเรื่อง – เมื่อความต้องการข้อมูลของลูกค้าฐานข้อมูลไม่ได้รับการบันทึกอย่างชัดเจนและสามารถเป็นหลายมิติและไดนามิกได้ ในกรณีนี้ เป็นการยากที่จะเลือกชุดของออบเจ็กต์โดเมนขั้นต่ำ คำอธิบายของสาขาวิชารวมถึงวัตถุและความสัมพันธ์ที่มีลักษณะเฉพาะและจำเป็นมากที่สุด ในขณะเดียวกันฐานข้อมูลก็กลายเป็นเรื่องเฉพาะและเหมาะสำหรับการแก้ปัญหาต่างๆ (ซึ่งดูน่าดึงดูดที่สุด) อย่างไรก็ตาม ความยากในการครอบคลุมเนื้อหาอย่างครอบคลุมและความเป็นไปไม่ได้ในการระบุความต้องการของผู้ใช้ นำไปสู่การออกแบบฐานข้อมูลที่ซับซ้อนมากเกินไป ซึ่งจะไม่ได้ผลสำหรับงานบางอย่าง

การวิเคราะห์ระบบควรจบลงด้วยคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับวัตถุของสาขาวิชาที่ควรเก็บไว้ในฐานข้อมูลการกำหนดงานเฉพาะที่จะแก้ไขโดยใช้ฐานข้อมูลนี้พร้อมคำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับอัลกอริทึมในการแก้ปัญหาและ คำอธิบายของเอกสารเอาต์พุตและอินพุตเมื่อทำงานกับฐานข้อมูล

การออกแบบข้อมูล – คำอธิบายอย่างเป็นทางการบางส่วนของวัตถุในสาขาวิชาในแง่ของแบบจำลองความหมายบางอย่าง

เหตุใดจึงจำเป็นต้องมีแบบจำลองข้อมูล และมีประโยชน์ต่อนักออกแบบอย่างไร ความจริงก็คือกระบวนการออกแบบมีความยาวและต้องมีการปรึกษาหารือกับลูกค้าและผู้เชี่ยวชาญเฉพาะด้าน นอกจากนี้ เมื่อพัฒนาระบบข้อมูลองค์กรที่จริงจัง โครงการฐานข้อมูลเป็นรากฐานสำหรับการสร้างระบบทั้งหมด และผู้เชี่ยวชาญของธนาคารมักจะตัดสินใจคำถามเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการให้กู้ยืมบนพื้นฐานของโครงการฐานข้อมูลสารสนเทศที่ทำมาอย่างดี ดังนั้นแบบจำลองข้อมูลควรมีคำอธิบายอย่างเป็นทางการของสาขาวิชาที่จะเข้าใจได้ง่ายไม่เพียงแต่โดยผู้เชี่ยวชาญด้านฐานข้อมูลเท่านั้น คำอธิบายควรมีความจุมากจนสามารถประเมินความลึกและความถูกต้องของการพัฒนาโครงการฐานข้อมูลได้

ในปัจจุบัน โมเดลที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือโมเดล "Ensity-Relationship" ของ Chen (ความสัมพันธ์ของเอนทิตี ) มันกลายเป็นมาตรฐานโดยพฤตินัยในการสร้างแบบจำลองข้อมูลและถูกเรียกว่า ER – โมเดล

การเลือก DBMS ดำเนินการบนพื้นฐานของข้อกำหนดต่างๆ สำหรับฐานข้อมูล และตามความสามารถของ DBMS ตลอดจนขึ้นอยู่กับประสบการณ์ที่มีอยู่ของนักพัฒนา

การออกแบบข้อมูล มีคำอธิบายของฐานข้อมูลในแง่ของแบบจำลองข้อมูลเชิงตรรกะของข้อมูลที่ยอมรับ ในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ การออกแบบเชิงข้อมูลหรือเชิงตรรกะนำไปสู่การพัฒนาโครงร่างฐานข้อมูล เช่น ชุดของแผนความสัมพันธ์ที่สร้างแบบจำลองวัตถุในสาขาวิชาและความสัมพันธ์เชิงความหมายระหว่างวัตถุอย่างเพียงพอ พื้นฐานสำหรับการวิเคราะห์ความถูกต้องของสคีมาคือการพึ่งพาการทำงานระหว่างคุณลักษณะฐานข้อมูล ในบางกรณี การขึ้นต่อกันที่ไม่ต้องการอาจปรากฏขึ้นระหว่างแอตทริบิวต์ของความสัมพันธ์ ซึ่งทำให้เกิดผลข้างเคียงและความผิดปกติเมื่อปรับเปลี่ยนฐานข้อมูล ภายใต้ การปรับเปลี่ยนเข้าใจการป้อนข้อมูลใหม่ลงในฐานข้อมูล การลบข้อมูลจากฐานข้อมูล ตลอดจนการอัพเดตค่าของคุณลักษณะบางอย่าง เพื่อกำจัดความผิดปกติที่อาจเกิดขึ้น จึงมีการวางแผนที่จะทำให้ความสัมพันธ์ของฐานข้อมูลเป็นมาตรฐาน

ขั้นตอนการออกแบบเชิงตรรกะไม่ได้เป็นเพียงเกี่ยวกับการออกแบบไดอะแกรมความสัมพันธ์เท่านั้น จากผลของขั้นตอนนี้ ตามกฎแล้วควรได้รับเอกสารผลลัพธ์ต่อไปนี้:

· คำอธิบายโครงร่างแนวคิดของฐานข้อมูลในแง่ของ DBMS ที่เลือก

· คำอธิบายของโมเดลภายนอกในแง่ของ DBMS ที่เลือก

· คำอธิบายของกฎการประกาศเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของฐานข้อมูล

· การพัฒนาขั้นตอนเพื่อรักษาความสมบูรณ์ทางความหมายของฐานข้อมูล

การออกแบบทางกายภาพ ประกอบด้วยการเชื่อมโยงโครงสร้างลอจิคัลของฐานข้อมูลและสภาพแวดล้อมการจัดเก็บข้อมูลทางกายภาพเพื่อให้สามารถวางข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ได้แก่ การแมปโครงสร้างโลจิคัลของฐานข้อมูลเข้ากับโครงสร้างการจัดเก็บข้อมูล ปัญหาการวางข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในพื้นที่หน่วยความจำ การเลือกวิธีที่มีประสิทธิภาพในการเข้าถึงส่วนประกอบต่างๆ ของฐานข้อมูล "ฟิสิคัล" กำลังได้รับการแก้ไข ปัญหากำลังได้รับการแก้ไขสร้างความมั่นใจในความปลอดภัยและความปลอดภัยของข้อมูลข้อจำกัดที่มีอยู่ในโมเดลข้อมูลเชิงตรรกะนั้นถูกนำไปใช้โดยเครื่องมือ DBMS ต่างๆ เช่น การใช้ดัชนี ข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์ในการประกาศ ทริกเกอร์ และขั้นตอนการจัดเก็บ ในกรณีนี้ การตัดสินใจในระดับการสร้างแบบจำลองเชิงตรรกะจะกำหนดขอบเขตบางประการภายในแบบจำลองข้อมูลทางกายภาพที่สามารถพัฒนาได้ ในทำนองเดียวกัน ภายในขอบเขตเหล่านี้ ก็สามารถตัดสินใจได้หลากหลาย ตัวอย่างเช่น ความสัมพันธ์ที่มีอยู่ในโมเดลข้อมูลเชิงตรรกะจะต้องถูกแปลงเป็นตาราง แต่สามารถเลือกประกาศดัชนีต่างๆ ในแต่ละตารางได้ เพื่อปรับปรุงความเร็วในการเข้าถึงข้อมูล

นอกจาก , สามารถใช้ความสามารถในการประมวลผลแบบขนานเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพได้ เป็นผลให้ฐานข้อมูลสามารถอยู่ในคอมพิวเตอร์เครือข่ายหลายเครื่อง ในทางกลับกัน สามารถใช้ข้อดีของระบบมัลติโปรเซสเซอร์ได้

เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยและความปลอดภัยของข้อมูล ปัญหาการกู้คืนหลังจากความล้มเหลว การสำรองข้อมูล การตั้งค่าระบบป้องกันให้เหมาะสมกับนโยบายความปลอดภัยที่เลือก ฯลฯ ได้รับการแก้ไขแล้ว

ควรสังเกตว่า DBMS เชิงสัมพันธ์สมัยใหม่บางตัวส่วนใหญ่ใช้โครงสร้างทางกายภาพและวิธีการเข้าถึงโดยอาศัยเทคโนโลยีการออกแบบไฟล์ ซึ่งช่วยขจัดปัญหาของการออกแบบทางกายภาพเป็นหลัก

ดังนั้นจึงชัดเจนว่าการตัดสินใจในแต่ละขั้นตอนของการสร้างแบบจำลองและการพัฒนาฐานข้อมูลจะส่งผลต่อขั้นตอนต่อๆ ไป นั่นเป็นเหตุผล การตัดสินใจที่ถูกต้องมีบทบาทพิเศษ ในช่วงแรกของการสร้างแบบจำลอง.

คำถามเพื่อความปลอดภัย

1. โครงการคืออะไร?

2. การออกแบบฐานข้อมูลขั้นตอนใดที่มักจะมีความโดดเด่น?

3. วัตถุประสงค์ของการวิเคราะห์ระบบคืออะไร?

4. มีวิธีใดบ้างที่สามารถนำไปใช้ได้ การวิเคราะห์ระบบสาขาวิชา?

5. ขั้นตอนการออกแบบข้อมูลคืออะไร?

6. อะไรคือความแตกต่างระหว่างขั้นตอนการออกแบบด้านข้อมูลและเชิงข้อมูล?

7. ต้องได้รับเอกสารและแบบจำลองใดบ้างเมื่อเสร็จสิ้นขั้นตอนการออกแบบวิทยาศาสตร์ข้อมูล

8. ระบุผลลัพธ์ของการออกแบบทางกายภาพ

งานสำหรับ งานอิสระ

อ่านคำอธิบายโดเมนตัวอย่างอย่างละเอียด และพิจารณาว่าประเด็นหลักใดที่กำหนดไว้ในคำอธิบาย และประเด็นใดที่อาจไม่ใช่ วาดข้อสรุป

ตัวอย่างคำอธิบายสาขาวิชาของโครงการ “ห้องสมุด”

สมมติว่าคุณจำเป็นต้องพัฒนาระบบสารสนเทศเพื่อทำให้การบัญชีการรับและการออกหนังสือในห้องสมุดเป็นแบบอัตโนมัติ ระบบจะต้องจัดให้มีโหมดสำหรับการบำรุงรักษาแคตตาล็อกระบบที่สะท้อนถึงรายการความรู้ที่มีหนังสืออยู่ในห้องสมุด ภายในห้องสมุดพื้นที่ความรู้ใน แคตตาล็อกอย่างเป็นระบบอาจมีหมายเลขภายในและชื่อเต็มที่ไม่ซ้ำกัน หนังสือแต่ละเล่มสามารถมีข้อมูลจากความรู้หลายด้าน หนังสือแต่ละเล่มในห้องสมุดอาจมีหลายเล่ม หนังสือแต่ละเล่มที่จัดเก็บไว้ในห้องสมุดมีลักษณะเฉพาะด้วยพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

· รหัสเฉพาะ

· ชื่อ;

· สถานที่ตีพิมพ์ (เมือง);

· สำนักพิมพ์;

· ปีที่พิมพ์;

· จำนวนหน้า;

· ค่าหนังสือ;

· จำนวนสำเนาของหนังสือในห้องสมุด

หนังสืออาจมีชื่อเหมือนกัน แต่ต่างกันในเรื่อง ISBN ที่เป็นเอกลักษณ์

ห้องสมุดมีดัชนีบัตรผู้อ่าน

ข้อมูลต่อไปนี้ถูกป้อนลงในดัชนีการ์ดสำหรับเครื่องอ่านแต่ละคน:

· นามสกุล, ชื่อจริง, นามสกุล;

· ที่อยู่บ้าน;

· วันเดือนปีเกิด

ผู้อ่านแต่ละคนได้รับมอบหมาย หมายเลขที่ไม่ซ้ำบัตรห้องสมุด ผู้อ่านแต่ละคนสามารถถือหนังสือได้ครั้งละไม่เกิน 5 เล่ม ผู้อ่านไม่ควรถือหนังสือชื่อเดียวกันมากกว่าหนึ่งเล่มในคราวเดียว

หนังสือแต่ละเล่มในห้องสมุดอาจมีหลายเล่ม แต่ละอินสแตนซ์มีลักษณะดังต่อไปนี้:

· หมายเลขสินค้าคงคลังที่ไม่ซ้ำ

· รหัสหนังสือซึ่งตรงกับรหัสเฉพาะจากคำอธิบายหนังสือ

· ที่ตั้งในห้องสมุด

เมื่อมีการออกสำเนาหนังสือให้กับผู้อ่าน ห้องสมุดจะเก็บส่วนแทรกพิเศษไว้ซึ่งจะต้องบันทึกข้อมูลต่อไปนี้:

· หมายเลขตั๋วของผู้อ่านที่หยิบหนังสือ

· วันที่ออกหนังสือ

· วันที่เดินทางกลับ

ระบุข้อจำกัดเกี่ยวกับข้อมูลในระบบดังต่อไปนี้:

2. ห้องสมุดจะต้องมีผู้อ่านที่ลงทะเบียนซึ่งมีอายุไม่ต่ำกว่า 17 ปีบริบูรณ์

3. ห้องสมุดประกอบด้วยหนังสือที่ตีพิมพ์ตั้งแต่ปี 2503 ถึงปีปัจจุบัน

4. ผู้อ่านแต่ละคนสามารถถือหนังสือได้ไม่เกิน 5 เล่ม

5. เมื่อลงทะเบียนที่ห้องสมุดผู้อ่านแต่ละคนจะต้องระบุหมายเลขโทรศัพท์สำหรับการติดต่อสื่อสาร: อาจเป็นที่ทำงานหรือที่บ้านก็ได้

6. ความรู้แต่ละด้านสามารถมีการอ้างอิงถึงหนังสือได้หลายเล่ม แต่หนังสือแต่ละเล่มสามารถเกี่ยวข้องกับความรู้ที่แตกต่างกันได้

กลุ่มผู้ใช้ต่อไปนี้ควรทำงานร่วมกับระบบข้อมูลนี้:

· บรรณารักษ์;

· ผู้อ่าน;

· การบริหารห้องสมุด

เมื่อทำงานกับระบบ บรรณารักษ์ควรจะสามารถแก้ไขปัญหาต่อไปนี้ได้:

1. รับหนังสือใหม่และลงทะเบียนในห้องสมุด

2. ระบุคุณลักษณะของหนังสือตามความรู้หนึ่งหรือหลายด้าน

3. แคตตาล็อกหนังสือ กล่าวคือ กำหนดหมายเลขสินค้าคงคลังใหม่ให้กับหนังสือที่เพิ่งได้รับการยอมรับ และเมื่อวางไว้บนชั้นวางห้องสมุด ให้จดจำตำแหน่งของแต่ละสำเนา

4. ดำเนินการจัดทำรายการเพิ่มเติมหากได้รับหนังสือที่มีอยู่ในห้องสมุดหลายเล่มแล้ว โดยที่ข้อมูลเกี่ยวกับหนังสือไม่ได้ถูกกรอกลงในแคตตาล็อกหัวเรื่อง และสำเนาใหม่แต่ละฉบับจะได้รับหมายเลขภาคยานุวัติใหม่และสถานที่ใน ชั้นวางห้องสมุดถูกกำหนดไว้แล้ว

5. คัดหนังสือเก่าและหนังสือที่หมดความต้องการออก สามารถคัดลอกได้เฉพาะหนังสือเท่านั้นหากผู้อ่านไม่มีสำเนาแม้แต่เล่มเดียว การตัดจำหน่ายจะดำเนินการตามพระราชบัญญัติการตัดจ่ายพิเศษซึ่งได้รับอนุมัติจากฝ่ายบริหารห้องสมุด

6. เก็บบันทึกหนังสือที่ออกให้แก่ผู้อ่าน ในกรณีนี้ มีสองรูปแบบการดำเนินการ: การออกหนังสือให้กับผู้อ่าน และรับหนังสือคืนจากเขากลับไปที่ห้องสมุด เมื่อออกหนังสือ จะมีการบันทึกว่าเมื่อใดและสำเนาของหนังสือเล่มนี้จะออกให้กับผู้อ่านที่กำหนด และเมื่อใดที่ผู้อ่านจะต้องส่งคืนหนังสือเล่มนี้ เมื่อออกหนังสือ คุณสามารถกำหนดความพร้อมของสำเนาฟรีและจำนวนเฉพาะของหนังสือได้โดยรหัสหนังสือที่ไม่ซ้ำกันที่กำหนด หรือสามารถทราบหมายเลขสินค้าคงคลังล่วงหน้าได้ ไม่จำเป็นต้องเก็บ "ประวัติ" ของการอ่านหนังสือไว้ กล่าวคือ คุณเพียงแค่ต้องไตร่ตรองเท่านั้น สถานะปัจจุบันห้องสมุด เมื่อรับหนังสือคืนโดยผู้อ่าน หมายเลขสินค้าคงคลังที่ส่งคืนของหนังสือจะถูกตรวจสอบให้ตรงกับหมายเลขสินค้าคงคลังที่ออก และจะวางไว้ที่เดิมบนชั้นวางห้องสมุด

7. ตัดหนังสือที่ผู้อ่านสูญหายออกตามพระราชบัญญัติตัดจำหน่ายหรือเปลี่ยนแทนพิเศษที่ลงนามโดยฝ่ายบริหารห้องสมุด

8. ปิดการสมัครสมาชิกของผู้อ่าน นั่นคือ ทำลายข้อมูลเกี่ยวกับเขา หากผู้อ่านต้องการจะออกจากห้องสมุดและไม่ใช่ลูกหนี้ นั่นคือ เขาไม่มีหนังสือห้องสมุดสักเล่ม

ผู้อ่านควรจะสามารถแก้ไขปัญหาต่อไปนี้:

1. ดู ไดเร็กทอรีระบบนั่นคือรายการความรู้ทุกด้านที่มีหนังสืออยู่ในห้องสมุด

2. ในสาขาความรู้ที่เลือก ขอรับ รายการทั้งหมดหนังสือที่มีรายชื่ออยู่ในห้องสมุด

3. สำหรับหนังสือที่เลือก ให้รับหมายเลขสินค้าคงคลังของหนังสือฟรี หรือข้อความแจ้งว่าไม่มีหนังสือแจกฟรี หากไม่มีสำเนาของหนังสือ ผู้อ่านควรทราบวันที่คาดว่าจะส่งคืนหนังสือเล่มนี้ครั้งต่อไป ผู้อ่านไม่สามารถค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับใครได้ ช่วงเวลาปัจจุบันมีสำเนาของหนังสือเล่มนี้อยู่ในมือ (เพื่อความปลอดภัยส่วนบุคคลของผู้ถือหนังสือที่ต้องการ)

ฝ่ายบริหารห้องสมุดควรได้รับข้อมูลเกี่ยวกับผู้อ่านห้องสมุดลูกหนี้ที่ไม่คืนหนังสือยืมตรงเวลา ข้อมูลเกี่ยวกับหนังสือที่ไม่เป็นที่นิยม เช่น ไม่ใช่เล่มเดียว

ซึ่งไม่อยู่ในมือของผู้อ่าน ข้อมูลเกี่ยวกับราคาของหนังสือเล่มใดเล่มหนึ่งเพื่อสร้างความเป็นไปได้ในการชดใช้ค่าหนังสือที่สูญหายหรือความเป็นไปได้ในการแทนที่หนังสือเล่มอื่น ข้อมูลเกี่ยวกับหนังสือยอดนิยมนั่นคือสำเนาทั้งหมดที่อยู่ในมือของผู้อ่าน

ตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ นี้แสดงให้เห็นว่าก่อนที่จะเริ่มการพัฒนา จำเป็นต้องมีความคิดที่ถูกต้องว่าควรดำเนินการอะไรในระบบของเรา ผู้ใช้คนไหนจะทำงานในระบบ ผู้ใช้แต่ละคนจะแก้ไขงานอะไร และนี่ถูกต้อง เพราะเมื่อเราสร้างอาคาร เราก็ถือว่าล่วงหน้าเช่นกัน มีจุดประสงค์อะไรในสภาพอากาศที่จะยืนอยู่บนดินใดและขึ้นอยู่กับสิ่งนี้นักออกแบบสามารถเสนอโครงการนี้หรือโครงการนั้นให้เราได้ แต่น่าเสียดายที่บ่อยครั้งที่เกี่ยวข้องกับฐานข้อมูลเชื่อกันว่าทุกอย่างสามารถกำหนดได้ในภายหลังเมื่อมีการสร้างโครงการระบบแล้ว การไม่มีเป้าหมายที่ชัดเจนในการสร้างฐานข้อมูลสามารถลบล้างความพยายามทั้งหมดของนักพัฒนาและโครงการฐานข้อมูลจะกลายเป็น "ไม่ดี" ไม่สะดวกไม่สอดคล้องกับวัตถุจริงที่กำลังสร้างแบบจำลองหรืองานที่ควรแก้ไขโดยใช้ ฐานข้อมูลนี้

สาระสำคัญของการออกแบบฐานข้อมูล เช่นเดียวกับกระบวนการออกแบบอื่นๆ คือการสร้างคำอธิบายของระบบใหม่ที่ไม่เคยมีมาก่อนในรูปแบบนี้ ซึ่งเมื่อนำไปใช้งานแล้วจะสามารถทำงานได้ตามที่คาดหวังภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม จากนี้ไปขั้นตอนของการออกแบบฐานข้อมูลจะต้องสะท้อนถึงสาระสำคัญของกระบวนการนี้อย่างสม่ำเสมอและมีเหตุผล

เนื้อหาของการออกแบบฐานข้อมูลและขั้นตอน

จุดประสงค์ในการออกแบบขึ้นอยู่กับความต้องการทางสังคมที่กำหนดไว้บางประการ ความต้องการนี้มีสภาพแวดล้อมสำหรับการเกิดขึ้นและกลุ่มเป้าหมายของผู้บริโภคที่จะใช้ผลการออกแบบ ดังนั้น กระบวนการออกแบบฐานข้อมูลจึงเริ่มต้นด้วยการศึกษาความต้องการที่กำหนดจากมุมมองของผู้บริโภคและสภาพแวดล้อมการทำงานของตำแหน่งที่ต้องการ นั่นคือขั้นแรกคือการรวบรวมข้อมูลและกำหนดแบบจำลองสาขาวิชาของระบบพร้อมทั้งมองจากมุมมอง กลุ่มเป้าหมาย- โดยทั่วไป ในการกำหนดความต้องการของระบบ ขอบเขตของกิจกรรมตลอดจนขอบเขตของแอปพลิเคชันฐานข้อมูลจะถูกกำหนด

ถัดไปผู้ออกแบบซึ่งมีแนวคิดบางอย่างอยู่แล้วเกี่ยวกับสิ่งที่เขาต้องการสร้างจะชี้แจงงานที่คาดว่าจะแก้ไขโดยแอปพลิเคชันสร้างรายการงานเหล่านั้น (โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากการพัฒนาโครงการเป็นฐานข้อมูลขนาดใหญ่และซับซ้อน) ชี้แจงลำดับของการแก้ไข ปัญหาและดำเนินการวิเคราะห์ข้อมูล กระบวนการนี้เป็นกระบวนการทีละขั้นตอนเช่นกัน งานโครงการแต่โดยปกติในโครงสร้างการออกแบบ ขั้นตอนเหล่านี้จะถูกดูดซับโดยขั้นตอนการออกแบบแนวความคิด - ขั้นตอนของการระบุวัตถุ คุณลักษณะ และการเชื่อมต่อ

การสร้างแนวความคิด ( รูปแบบข้อมูล) เกี่ยวข้องกับการจัดทำเบื้องต้นของข้อกำหนดผู้ใช้เชิงแนวคิด รวมถึงข้อกำหนดสำหรับแอปพลิเคชันที่อาจไม่ได้นำไปใช้ในทันที แต่คำนึงถึงที่จะปรับปรุงการทำงานของระบบในอนาคต การจัดการกับการเป็นตัวแทนของวัตถุนามธรรมที่กำหนด (โดยไม่ระบุวิธีการจัดเก็บข้อมูลทางกายภาพ) และความสัมพันธ์ของพวกมัน โมเดลแนวความคิดจะสอดคล้องกับโมเดลโดเมนเป็นหลัก ดังนั้นในวรรณคดี ขั้นตอนแรกของการออกแบบฐานข้อมูลจึงเรียกว่าการออกแบบสารสนเทศ

ถัดไป ขั้นตอนที่แยกต่างหาก (หรือเพิ่มเติมจากขั้นตอนก่อนหน้า) จะเป็นไปตามขั้นตอนของการสร้างข้อกำหนดสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงาน โดยมีการประเมินข้อกำหนดสำหรับทรัพยากรคอมพิวเตอร์ที่สามารถรับประกันการทำงานของระบบได้ ดังนั้น ยิ่งฐานข้อมูลที่ออกแบบมีปริมาณมากขึ้น กิจกรรมผู้ใช้และความเข้มข้นของคำขอก็จะยิ่งสูงขึ้น ความต้องการทรัพยากรก็จะยิ่งสูงขึ้น: สำหรับการกำหนดค่าคอมพิวเตอร์ สำหรับประเภทและเวอร์ชัน ระบบปฏิบัติการ- ตัวอย่างเช่นต้องใช้โหมดการทำงานของผู้ใช้หลายคนของฐานข้อมูลในอนาคต การเชื่อมต่อเครือข่ายโดยใช้ระบบปฏิบัติการที่เหมาะกับการทำงานหลายอย่างพร้อมกัน

ขั้นตอนต่อไปคือให้ผู้ออกแบบเลือกระบบจัดการฐานข้อมูล (DBMS) ด้วย เครื่องมือ แบบเป็นโปรแกรม- หลังจากนี้ แบบจำลองแนวคิดจะต้องถูกถ่ายโอนไปยังแบบจำลองข้อมูลที่เข้ากันได้กับระบบการจัดการที่เลือก แต่สิ่งนี้มักเกี่ยวข้องกับการแก้ไขและเปลี่ยนแปลงแบบจำลองแนวความคิด เนื่องจากการเชื่อมโยงระหว่างวัตถุที่สะท้อนให้เห็นในแบบจำลองแนวความคิดไม่สามารถนำไปใช้ได้เสมอไปโดยใช้วิธีการของ DBMS ที่กำหนด

สถานการณ์นี้จะกำหนดการเกิดขึ้นของขั้นตอนต่อไป - การเกิดขึ้นของ DBMS เฉพาะที่มาพร้อมกับเครื่องมือ โมเดลแนวความคิด. ขั้นตอนนี้สอดคล้องกับขั้นตอนของการออกแบบเชิงตรรกะ (การสร้างแบบจำลองเชิงตรรกะ)

ขั้นตอนสุดท้ายของการออกแบบฐานข้อมูลคือการออกแบบทางกายภาพ ซึ่งเป็นขั้นตอนของการเชื่อมโยงโครงสร้างเชิงตรรกะและสภาพแวดล้อมการจัดเก็บข้อมูลทางกายภาพ

ดังนั้นขั้นตอนหลักของการออกแบบในรูปแบบรายละเอียดจึงนำเสนอในขั้นตอนต่อไปนี้:

• การออกแบบข้อมูล
• การสร้างข้อกำหนดสำหรับสภาพแวดล้อมการทำงาน
• การเลือกระบบควบคุมและ ซอฟต์แวร์ฐานข้อมูล
• การออกแบบเชิงตรรกะ
• การออกแบบทางกายภาพ

ประเด็นสำคัญจะมีการหารือในรายละเอียดด้านล่าง

การออกแบบข้อมูล

การระบุตัวตนเป็นพื้นฐานความหมายของการออกแบบสารสนเทศ เอนทิตีในที่นี้คือวัตถุ (นามธรรมหรือรูปธรรม) ซึ่งข้อมูลที่จะถูกสะสมในระบบ ในแบบจำลองสารสนเทศของสาขาวิชานั้น โครงสร้างและคุณสมบัติไดนามิกของสาขาวิชานั้นมีการอธิบายด้วยเงื่อนไขที่ใช้งานง่ายซึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับการใช้งานฐานข้อมูลโดยเฉพาะ แต่ข้อกำหนดดังกล่าวถือเป็นมาตรฐาน นั่นคือคำอธิบายไม่ได้แสดงผ่านวัตถุแต่ละอย่างของสาขาวิชาและความสัมพันธ์ แต่ผ่าน:

• คำอธิบายของประเภทวัตถุ
• ข้อ จำกัด ด้านความสมบูรณ์ที่เกี่ยวข้องกับประเภทที่อธิบายไว้
• กระบวนการที่นำไปสู่การวิวัฒนาการของสาขาวิชา - การเปลี่ยนไปสู่สถานะอื่น

แบบจำลองข้อมูลสามารถสร้างขึ้นได้โดยใช้วิธีการและแนวทางต่างๆ มากมาย:

1. แนวทางการทำงานขึ้นอยู่กับงานที่ได้รับมอบหมาย มันถูกเรียกว่าการทำงานเพราะมันถูกใช้หากทราบฟังก์ชั่นและงานของบุคคลที่จะตอบสนองความต้องการข้อมูลของตนด้วยความช่วยเหลือของฐานข้อมูลที่ออกแบบ
2. แนวทางหัวเรื่องมุ่งเน้นไปที่ข้อมูลเกี่ยวกับข้อมูลที่จะอยู่ในฐานข้อมูล แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าโครงสร้างแบบสอบถามอาจไม่ได้ถูกกำหนดไว้ก็ตาม ในกรณีนี้ การวิจัยในสาขาวิชาจะเน้นไปที่การแสดงผลที่เหมาะสมที่สุดในฐานข้อมูลในบริบท เต็มสเปกตรัมคำขอข้อมูลที่คาดหวัง
3. แนวทางบูรณาการโดยใช้วิธี "ความสัมพันธ์เอนทิตี" เป็นการผสมผสานข้อดีของสองวิธีก่อนหน้านี้ วิธีการนี้มีจุดประสงค์เพื่อแบ่งสาขาวิชาทั้งหมดออกเป็นส่วนๆ ในท้องถิ่น ซึ่งจะมีการสร้างแบบจำลองแยกกัน จากนั้นจึงนำมารวมกันอีกครั้งเป็นพื้นที่ทั้งหมด

เนื่องจากการใช้วิธีความสัมพันธ์เอนทิตีเป็นวิธีการออกแบบแบบรวมสำหรับ ในขั้นตอนนี้มันจะกลายเป็นเรื่องสำคัญบ่อยกว่าเรื่องอื่นๆ

เมื่อแบ่งอย่างเป็นระบบ หากเป็นไปได้ ตัวแทนท้องถิ่นควรรวมข้อมูลที่เพียงพอในการแก้ปัญหาแยกกันหรือตอบสนองความต้องการของกลุ่มผู้ใช้ที่มีศักยภาพบางกลุ่ม แต่ละพื้นที่เหล่านี้ประกอบด้วยเอนทิตีประมาณ 6-7 รายการ และสอดคล้องกับแอปพลิเคชันภายนอกที่แยกจากกัน

การพึ่งพาอาศัยกันของเอนทิตีสะท้อนให้เห็นในการแบ่งออกเป็นผู้แข็งแกร่ง (ฐาน, แม่) และอ่อนแอ (ลูก) เอนทิตีที่แข็งแกร่ง (เช่น ผู้อ่านในไลบรารี) สามารถมีอยู่ในฐานข้อมูลได้ด้วยตัวเอง แต่เอนทิตีที่อ่อนแอ (เช่น การสมัครใช้งานของผู้อ่านรายนี้) จะ "แนบ" กับเอนทิตีที่แข็งแกร่งและไม่มีอยู่แยกต่างหาก

จำเป็นต้องแยกแนวคิดของ "อินสแตนซ์เอนทิตี" (วัตถุที่มีลักษณะเฉพาะด้วยค่าคุณสมบัติเฉพาะ) และแนวคิดของ "ประเภทเอนทิตี" - วัตถุที่มีลักษณะเฉพาะ ชื่อสามัญและรายการคุณสมบัติ

สำหรับแต่ละเอนทิตี คุณลักษณะ (ชุดของคุณสมบัติ) จะถูกเลือก ซึ่งขึ้นอยู่กับเกณฑ์ ซึ่งสามารถเป็น:

• การระบุ (ด้วยค่าเฉพาะสำหรับเอนทิตีประเภทนั้น ทำให้เป็นคีย์ที่เป็นไปได้) หรือเชิงพรรณนา
• ค่าเดียวหรือหลายค่า (ด้วยจำนวนค่าที่เหมาะสมสำหรับอินสแตนซ์เอนทิตี)
• พื้นฐาน (ไม่ขึ้นอยู่กับคุณลักษณะอื่น ๆ ) หรือที่ได้รับ (คำนวณตามค่าของคุณลักษณะอื่น ๆ )
• ง่าย (องค์ประกอบเดียวแบ่งแยกไม่ได้) หรือคอมโพสิต (รวมจากหลายองค์ประกอบ)

หลังจากนั้นจะมีการดำเนินการข้อกำหนดของคุณลักษณะข้อกำหนดของการเชื่อมต่อในการเป็นตัวแทนท้องถิ่น (แบ่งออกเป็นทางเลือกและบังคับ) และการรวมกันของการเป็นตัวแทนในท้องถิ่น พื้นที่ท้องถิ่นสามารถรวมกันได้ถึง 4-5 รายการในขั้นตอนเดียว หากจำนวนเพิ่มขึ้น การรวมพื้นที่แบบไบนารีจะเกิดขึ้นในหลายขั้นตอน

ในระหว่างขั้นตอนนี้และขั้นกลางอื่น ๆ ลักษณะการทำซ้ำของการออกแบบจะสะท้อนให้เห็น ซึ่งแสดงไว้ที่นี่ในความจริงที่ว่าเพื่อที่จะขจัดความขัดแย้ง มีความจำเป็นต้องกลับไปสู่ขั้นตอนของการสร้างแบบจำลองการเป็นตัวแทนในท้องถิ่นเพื่อความกระจ่างและการเปลี่ยนแปลง (เช่น เพื่อเปลี่ยนแปลง ชื่อที่เหมือนกันความหมาย วัตถุที่แตกต่างกันหรือเพื่อกระทบยอดคุณลักษณะความสมบูรณ์กับคุณลักษณะเดียวกันในแอปพลิเคชันต่างๆ)

การเลือกระบบควบคุมและซอฟต์แวร์ฐานข้อมูล

ทางเลือกของระบบการจัดการฐานข้อมูลขึ้นอยู่กับ การปฏิบัติจริง ระบบสารสนเทศ- เกณฑ์ที่สำคัญที่สุดในกระบวนการคัดเลือกคือพารามิเตอร์ต่อไปนี้:

• ประเภทของแบบจำลองข้อมูลและความสอดคล้องกับความต้องการของสาขาวิชา
• สงวนความเป็นไปได้ในกรณีที่มีการขยายระบบสารสนเทศ
• ลักษณะการทำงานของระบบที่เลือก
• ความน่าเชื่อถือในการดำเนินงานและความสะดวกสบายของ DBMS
• เครื่องมือที่มุ่งเป้าไปที่บุคลากรด้านการบริหารข้อมูล
• ค่าใช้จ่ายของ DBMS เองและซอฟต์แวร์เพิ่มเติม

ข้อผิดพลาดในการเลือก DBMS เกือบจะกระตุ้นให้เกิดความจำเป็นในการปรับเปลี่ยนแบบจำลองแนวคิดและตรรกะในภายหลัง

การออกแบบฐานข้อมูลเชิงตรรกะ

โครงสร้างเชิงตรรกะของฐานข้อมูลจะต้องสอดคล้องกับแบบจำลองเชิงตรรกะของสาขาวิชา และคำนึงถึงการเชื่อมต่อของแบบจำลองข้อมูลกับ DBMS ที่รองรับ ดังนั้น ขั้นตอนจึงเริ่มต้นด้วยการเลือกแบบจำลองข้อมูล ซึ่งจำเป็นต้องคำนึงถึงความเรียบง่ายและความชัดเจนของโมเดลด้วย

จะดีกว่าเมื่อโครงสร้างข้อมูลธรรมชาติเกิดขึ้นพร้อมกับโมเดลที่เป็นตัวแทน เช่นหากข้อมูลถูกนำเสนอในรูปแบบ โครงสร้างลำดับชั้นถ้าอย่างนั้นจะเป็นการดีกว่าถ้าเลือกโมเดลแบบลำดับชั้น อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ ตัวเลือกดังกล่าวมักถูกกำหนดโดยระบบการจัดการฐานข้อมูลมากกว่าแบบจำลองข้อมูล ดังนั้นโมเดลเชิงแนวคิดจึงถูกแปลเป็นรูปแบบข้อมูลที่เข้ากันได้กับระบบการจัดการฐานข้อมูลที่เลือก

สิ่งนี้ยังสะท้อนถึงธรรมชาติของการออกแบบ ซึ่งช่วยให้มีความเป็นไปได้ (หรือความจำเป็น) ในการกลับไปสู่แบบจำลองแนวความคิดเพื่อเปลี่ยนแปลง หากความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุ (หรือคุณลักษณะของวัตถุ) ที่สะท้อนให้เห็นนั้นไม่สามารถนำไปใช้ได้โดยใช้ DBMS ที่เลือก

เมื่อเสร็จสิ้นขั้นตอน ควรสร้างสกีมาฐานข้อมูลของสถาปัตยกรรมทั้งสองระดับ (แนวคิดและภายนอก) โดยสร้างขึ้นในภาษาคำจำกัดความข้อมูลที่รองรับโดย DBMS ที่เลือก

สคีมาฐานข้อมูลถูกสร้างขึ้นโดยใช้หนึ่งในสองวิธีที่แตกต่างกัน:

• หรือใช้วิธีจากล่างขึ้นบนเมื่องานเสร็จสิ้น ระดับล่างการกำหนดคุณลักษณะที่จัดกลุ่มเป็นความสัมพันธ์ที่แสดงถึงวัตถุตามความสัมพันธ์ที่มีอยู่ระหว่างคุณลักษณะ
• หรือใช้วิธีย้อนกลับจากบนลงล่าง ใช้เมื่อจำนวนแอตทริบิวต์เพิ่มขึ้นอย่างมาก (มากถึงหลักร้อยหลักพัน)

แนวทางที่สองเกี่ยวข้องกับการระบุเอนทิตีระดับสูงจำนวนหนึ่งและความสัมพันธ์ของพวกมันพร้อมรายละเอียดที่ตามมาจนถึงระดับที่ต้องการ ซึ่งสะท้อนให้เห็นในแบบจำลองที่สร้างขึ้นตามวิธี "เอนทิตี-ความสัมพันธ์" แต่ในทางปฏิบัติ ทั้งสองวิธีมักจะรวมกัน

การออกแบบฐานข้อมูลทางกายภาพ

ในขั้นตอนต่อไปของการออกแบบทางกายภาพของฐานข้อมูล โครงสร้างเชิงตรรกะจะแสดงในรูปแบบของโครงสร้างการจัดเก็บฐานข้อมูล กล่าวคือ มีการเชื่อมโยงกับสภาพแวดล้อมการจัดเก็บข้อมูลทางกายภาพซึ่งข้อมูลจะถูกวางอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด ที่นี่จะมีการอธิบายสคีมาข้อมูลโดยละเอียด โดยระบุประเภท ฟิลด์ ขนาด และข้อจำกัดทั้งหมด นอกเหนือจากการพัฒนาดัชนีและตารางแล้ว ยังมีการกำหนดการสืบค้นพื้นฐานอีกด้วย

การก่อสร้าง แบบจำลองทางกายภาพเกี่ยวข้องกับการแก้ปัญหาที่ขัดแย้งกันอย่างมาก:

1. งานในการลดพื้นที่จัดเก็บข้อมูล
2. ความท้าทายในการบรรลุความสมบูรณ์ ความปลอดภัย และประสิทธิภาพสูงสุด

งานที่สองขัดแย้งกับงานแรก เนื่องจาก ตัวอย่างเช่น:

• เพื่อให้ธุรกรรมทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ คุณจะต้องสำรองพื้นที่ดิสก์สำหรับอ็อบเจ็กต์ชั่วคราว
• เพื่อเพิ่มความเร็วในการค้นหาคุณต้องสร้างดัชนีซึ่งจำนวนนั้นจะถูกกำหนดโดยจำนวนชุดค่าผสมที่เป็นไปได้ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการค้นหา
• สำหรับการกู้คืนข้อมูลจะถูกสร้างขึ้น การสำรองข้อมูลฐานข้อมูลและเก็บบันทึกการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด

ทั้งหมดนี้เพิ่มขนาดของฐานข้อมูล ดังนั้นผู้ออกแบบจึงมองหาความสมดุลที่เหมาะสมซึ่งปัญหาได้รับการแก้ไขอย่างเหมาะสมโดยการวางข้อมูลในพื้นที่หน่วยความจำอย่างชาญฉลาด แต่ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านความปลอดภัยของฐานข้อมูล ซึ่งรวมถึงการป้องกันจากการเข้าถึงและการป้องกันโดยไม่ได้รับอนุญาต จากความล้มเหลว

เพื่อให้การสร้างแบบจำลองทางกายภาพเสร็จสมบูรณ์ จะต้องมีการประเมิน ลักษณะการทำงาน(ความเร็วในการค้นหา ประสิทธิภาพของการดำเนินการค้นหาและการใช้ทรัพยากร ความถูกต้องของการดำเนินการ) บางครั้งขั้นตอนนี้ เช่น ขั้นตอนการใช้งานฐานข้อมูล การทดสอบและการเพิ่มประสิทธิภาพ ตลอดจนการบำรุงรักษาและการปฏิบัติงาน จะถูกนำไปใช้นอกการออกแบบฐานข้อมูลทันที