Логическое проектирование базы данных

База данных — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью компьютера.

Система управления базами данных (СУБД) - это программный механизм, предназначенный для записи, поиска, сортировки, обработки (анализа) и печати информации, содержащейся в базе данных.

Проектирование  БД является очень важным этапом, от которого зависят последующие этапы  разработки СУБД.

Основные  этапы проектирования БД:

Процесс проектирования базы данных состоит из трех основных этапов: концептуальное, логическое и физическое проектирование.

Логическое проектирование базы данных – процесс создания модели используемой на предприятии информации на основе выбранной модели организации данных, но без учета типа целевой СУБД и других физических аспектов реализации.

Цель проектирования: создание СУБД - ориентированной схемы, т.е. логической модели с использование в качестве исходных данных результатов концептуального проектирования и требований обработки конкретной СУБД.

Результат:

• логическая (даталогическая) модель базы данных в терминах конкретной СУБД;
• функциональные спецификации программных модулей;
• набор возможных запросов к базе данных.

Этапы логического проектирования являются следующими:

• преобразование концептуальной модели в логическую (удаление связи типа «многие ко многим»; удаление связей с атрибутами; удаление множественных атрибутов; выделение атрибутов с фиксированным набором значений; перепроверка связей «один к одному»; удаление избыточных связей);
• проверка модели с помощью правил нормализации;
• проверка модели в отношении транзакций пользователей;
• определение требований поддержки целостности данных;
• обсуждение логических моделей данных с конечными пользователями;
• документирование.

Логическое проектирование является вторым этапом проектирования базы данных, на котором происходит уточнение  и преобразование концептуальной модели, созданной на предыдущем этапе, в логическую модель данных. Логическая модель данных создается на основе выбранной модели организации данных целевой СУБД , но этапе игнорирует все остальные характеристики выбранной СУБД, например, любые особенности физической организации ее структур хранения данных и построения индексов.

Виды  логических (даталогических) моделей  БД:

Документальные (архивы) —  ориентированные на формат документа, дескрипторные, тезаурусные.

Фактографические (картотеки)

-         теоретико-графовые: иерархическая модель, сетевая модель.

-         теоретико-множественные: реляционная модель (ER-модель), многомерная модель.

-         объектно-ориентированные: объектная модель.

-         основанные на инвертированных файлах.

В процессе разработки логическая модель данных постоянно тестируется и  проверяется на соответствие требованиям  пользователей. Для проверки правильности логической модели данных используется метод нормализации, который гарантирует, что отношения, выведенные из существующей модели данных, не будут обладать избыточностью данных, способной вызвать нарушения в процессе обновления данных после их физической реализации.

Созданная логическая модель данных является источником информации для этапа физического проектирования и предоставляет разработчику физической модели данных средства проведения всестороннего анализа различных аспектов работы с данными, что имеет исключительно важное значение для выбора действительно эффективного проектного решения. Логическая модель данных играет также важную роль на этапе эксплуатации и сопровождения уже готовой системы. При правильно организованном сопровождении поддерживаемая в актуальном состоянии модель данных позволяет точно и наглядно представить любые вносимые в базу данных изменения, а также оценить их влияние на прикладные программы и использование данных, уже имеющихся в базе.