3.3. Проектирование логической структуры реляционной базы данных

3.3.1. Вводные положения

Для реляционной базы данных проектирование логической струк­туры заключается в том, чтобы разбить всю информацию по файлам^ (или в терминах реляционной модели - по отношениям, таблицам), а также определить состав полей (в терминах реляционной теории -атрибутов) для каждого файла. Определение ключа каждого из отно­шений также является задачей логического проектирования реляци­онной БД.

Сейчас многие реляционные СУБД позволяют декларативно за­давать связи между таблицами при описании БД, а также определять необходимость контроля и способы обеспечения целостности по свя­зям для БД. Решение этих вопросов также следует отнести к даталогическому проектированию. Другие ограничения целостности (кро­ме ограничения на уникальность и ограничения по связи) в данном разделе рассматриваться не будут.

Часто при описании логической структуры реляционной БД сразу же указывается, по каким полям надо индексировать соответствующий файл, а для ключевых полей автоматически предусматривается индек­сация. Индексация занимает промежуточное положение между логи­ческой и физической структурой данных: с одной стороны, она опре­деляет способ упорядочения данных и доступ к ним, а с другой - это способ «логического упорядочения», при котором создаются вспомо­гательные индексные файлы, что меняет общую структуру БД. Вопро­сы индексирования будут частично рассмотрены в данном разделе.

Существуют разные методы проектирования логической структу­ры реляционных баз данных. Среди них есть и строгие математичес­кие методы, обычно базирующиеся на теории нормализации. Они име­ют очень большое значение в качестве теоретической основы проекти­рования БД, но в связи с вычислительной сложностью алгоритмов практически не используются в реальном проектировании систем.

Рассмотрим метод проектирования, основанный на анализе ER-модели и переходе от нее к реляционным отношениям. В основу это­го метода положен эмпирический подход. Предлагаемый метод явля­ется достаточно простым и наглядным и в то же время дает хорошие результаты. Базы данных, полученные в результате применения изла­гаемой ниже методики проектирования, находятся в 4-й нормальной форме. Следует отметить, что большинство имеющихся в настоящее время CASE-средств также используют аналогичный подход, но сам алгоритм проектирования обычно нигде не публикуется и может быть воспроизведен лишь экспериментально, путем анализа проектных решений, полученных при преобразовании тех или иных ER- конструкций в схему целевой БД.

3.3.2. Алгоритм перехода от базовой er-модели к схеме реляционной базы данных

Каждый элемент ER-модели находит свое отражение в схеме базы данных. Для некоторых ситуаций в ER-модели возможно использо­вание нескольких альтернативных решений при их отображении в модель базы данных. Выбор наиболее подходящего решения будет зависеть от разных факторов, часть из которых отображена в ER-мо­дели, а другая часть - нет, т.е. для выбора проектного решения кроме информации непосредственно из ER-модели необходимо дополни­тельно использовать информацию и из других компонентов концеп­туальной модели предметной области.

Рассмотрим рекомендации по переходу от базовой ER-модели к схеме реляционной базы данных для каждого типа элементов ER-модели.