Сопоставление компонентов логической и физической модели

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 3-TKP.

разработкА ФИЗической модели данных в среде ERwin.

3.1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Изучить способы разработки физической модели данных в среде ERwin.

3.2. ЗАДАНИЕ НА ПОДГОТОВКУ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ.

В процессе подготовки к лабораторной работе студент должен проработать теоретический материал по конспекту лекций и по методическим указаниям к данной лабораторной работе. Для углубленного изучения рекомендуется ознакомиться с литературой [3(с.386-421), 4(с. ), 7 (c. 70-181)].

3.3. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

- Выполнить анализ логической информационной данных модели для заданной предметной области, разработанной в лабораторной работе 2-CASE. При необходимости, осуществить нормализацию полученной модели данных;

- Выбрать тип сервера БД;

- Для выбранного типа сервера БД выполнить разработку физической модели данных информационной модели для заданной предметной области;

- Оформить отчет.

Отчет должен содержать:

1. Hаименование и номер лабораторной работы;

2. Задание на разработку логической и физической моделей данных в среде ERwin для заданной предметной области согласно заданного варианта;

3. Распечатку (или рукопись) физической модели данных в среде Erwin разработанной согласно заданного варианта;

3.4. ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ И УСЛОВИЯ ЗАДАЧ.

Сгенерировать в среде ERwin физическую модель данных для разработанной в лабораторной работе 2-CASE логическую модели заданной предметной области согласно заданного варианта. и

3.5. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ.

1. Что называется процессом нормализации?

2. Что называется функциональной зависимостью?

3. Что называется полной функциональной зависимостью?

4. Первая нормальная форма.

5. Вторая нормальная форма.

6. Третья нормальная форма.

7. Нормальная форма Бойсса - Кодда.

8. Что называется процессом денормализации?

9. В чем смысл денормализации?

10. Какова цель создания физической модели?

11. Назовите функции ERWin по поддержке денормализации.

12. Как осуществляется разрешение связей «многие-ко-многим»?

3.6. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

3.6.1 Общие сведения о нормализации

Нормализация - процесс проверки и реорганизации сущностей и атри­бутов с целью удовлетворения требований к реляционной модели данных. Нормализация позволяет быть уверенным, что каждый атрибут определен для своей сущности, значительно сократить объем памяти для хранения данных.

Для рассмотрения видов нормальных форм введем понятия функцио­нальной и полной функциональной зависимости. Функциональная зависимость

Атрибут В сущности Е функционально зависит от атрибута А сущно­сти если и только если каждое значение А в Е связало с ним точно одно значение В в Е. Другими словами, А однозначно определяет В.

Полная функциональная зависимость

Атрибут Е сущности В полностью функционально зависит от ряда атрибутов А сущности Е, если и только если В функционально зависит от Л и не зависит ни от какого подряда А.

Существуют следующие виды нормальных форм:

• Первая нормальная форма (1NF). Сущность Е находится в первой нормальной форме, если и только если все атрибуты содержат только атомарные значения. Среди атрибутов не должно встречаться повто­ряющихся групп, т. е. нескольких значений для каждого экземпляра.

• Вторая нормальная форма. Сущность Е находится во второй нор­мальной форме, если она находится в первой нормальной форме и каж­дый неключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа, т. е. не существует зависимостей от части ключа.

• Третья нормальная форма (3 NF). Сущность Е находится в третьей нормальной форме, если она находится во второй нормальной форме и неключевые атрибуты сущности Е зависят от других атрибутов Е.

После третьей нормальной формы существуют нормальная форма Бойсса - Кодда, четвертая и пятая нормальные формы. На практике ограничи­ваются приведением к третьей нормальной форме. Часто после проведения нормализации все взаимосвязи данных становятся правильно определены, модель данных становится легче поддерживать. Однако нормализация не ведет к повышению производительности системы в целом, поэтому при со­здании физической модели в целях повышения производительности при­ходится сознательно отходить от нормальных форм, чтобы использовать возможности конкретного сервера. Такой процесс называется денормализацией.

3.6.2 Поддержка нормализации в ERWin

ERWin обеспечивает только поддержку нормализации, но не содержит в себе алгоритмов, автоматически преобразующих модель данных из одной формы в другую.

Поддержка первой нормальной формы

В модели каждая сущность или атрибут идентифицируется с помощью имени. В ERWin поддерживает корректность имен следующим образом:

• отмечает повторное использование имени сущности и атрибута;

• не позволяет внести в сущность более одного внешнего ключа;

• запрещает присвоение неуникальных имен атрибутов внутри одной модели, соблюдая правило «в одном месте - один факт».

3.6.3 Создание физической модели

Целью создания физической модели является обеспечение администратора соответствующей информацией для переноса логической модели данных в СУБД.

ERWin поддерживает автоматическую генерацию физической модели данных для конкретной СУБД. При этом логическая модель трансформируется в физическую по следующему принципу: сущности становятся таблицами, атрибуты становятся столбцами, а ключи становятся индексами.

Таблица 3.1.

Логическая модель

Физическая модель

Сущность

Таблица

Атрибут

Столбец

Логический тип (текст, число, дата, blob)

Физический тип (корректный тип, зависящий от выбранной СУБД)

Первичный ключ

Первичный ключ, индекс РК

Внешний ключ

Внешний ключ, индекс FK

Альтернативный ключ

АК-индекс - уникальный, непервичный индекс

Правило бизнес-логики

Триггер или сохраненная процедура

Взаимосвязи

Взаимосвязи, определяемые использованием FK-атрибутов

3.6.4 Денормализация

После нормализации все взаимосвязи данных становятся определены, исключая ошибки при оперировании данными. Но нормализация данных снижает быстродействие БД. Для более эффективной работы с данными, используя возможности конкретного сервера БД, приходится производить процесс, обратный нормализации, - денормализацию.

Для процесса денормализации не существует стандартного алгоритма, поэтому в каждом конкретном случае приходится искать свое решение. Денормализация обычно проводится на физическом уровне модели. ERWin имеет следующие возможности по поддержке процесса денормализации:

• Сущности, атрибуты, группы ключей и домены можно создавать толь­ко на логическом уровне модели. В ERWin существует возможность выделения элементов логической модели таким образом, чтобы они не появлялись на физическом уровне.

• Таблицы, столбцы, индексы и домены можно создавать только на физическом уровне. В ERWin существует возможность выделения элементов модели таким образом, чтобы они не появлялись на ло­гическом уровне. Эта возможность напрямую поддерживает денормализацию физической модели, так как позволяет проектировщику включать таблицы, столбцы и индексы в физическую модель, ориентированную на конкретную СУБД.

• Разрешение связей «многие-ко-многим». При разрешении этих связей в логической модели ERWin добавляет ассоциированные сущности и позволяет добавить в них атрибуты. При разрешении связей в логической модели автоматически разрешаются связи и в физической модели.

3.6.5.

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США