Приложения для создания базы данных реферат

Обновлено: 02.07.2024

Существуют различные программы для создания баз данных. Как правило, в таком ПО реализованы функции управления, редактирования, обработки информации. В зависимости от объема, типа данных, предпочтений компании, выбирается тот или иной софт.

Самое распространенное и знакомое всем решение, правда, не самое удобное для работы с большими массивами – это Excel. Если говорить о продуктах Microsoft, то непосредственно для работы с БД было создано приложение Access. Кроме нее есть не менее удобные варианты. В нашем материале вы найдете подборку наиболее популярных программ для работы с данными.

Принцип работы базы данных и СУБД

База данных представляет собранное множество записей различных сведений. Они необходимы, чтобы у пользователей была возможность сразу получить доступ к большому объему данных для выполнения разного рода операций.

В базе данных содержится абсолютно разная информация: это может быть семейная книга рецептов на все случаи жизни, книга доходов и расходов вашего отца, где видно передвижение денег в семье, или страница в социальных сетях, где можно изучить всех подписчиков владельца. Таким образом, можно сделать вывод, что вся информация в базе данных относится к какому-то конкретному типу.

Принцип работы базы данных и СУБД

С появлением баз данных пользователи получили доступ к множеству наборов информации. Как видно из вышеприведенных примеров, база данных может содержать записи с информацией похожего типа. Но, это понятие не устойчиво, так как с появлением NoSQL определение поменялось. Дело в том, что размеры веб-сайтов стали больше. Увеличилась их интерактивность, стало больше информации не только о пользователях, но и потенциальных клиентах, заявках, заказах и т.д.

Таким образом, базы данных превратились из простого источника информации в серьезный актив компаний, которые нуждаются различных базах данных с возможностью их масштабирования и в инженерах, которые умеют управлять этими базами.

Мы выяснили, что базы данных — это неотъемлемая часть современного мира. Теперь необходимо рассказать о программах для создания и обработки базы данных. Нужно понять, каким образом обрабатываются базы данных в компьютерных системах. Вот сейчас самое время рассказать о системе управления базами данных. СУБД — программное обеспечение, с помощью которого выполняют различные манипуляции с базами данных на компьютере.

Это может быть редактирование, создание, выполнение различных операций вроде вставки данных и т. д. Чтобы все эти операции были выполнимы, СУБД предоставляет необходимые API. Практически ни одна программа не обходится без использования СУБД при работе с данными, хранящимися на диске. Более того, СУБД отвечает за резервное копирование, проверяет, в каком состоянии находятся базы данных, осуществляют проверку доступов и т. д.

Ваш Путь в IT начинается здесь

Подробнее

Именно по этой причине для работы с различными базами данных рекомендовано пользоваться СУБД.

10 популярных программ для создания и обработки базы данных

Многие организации используют базы данных для стандартного учета информации. Для работы с такими системами разработаны специальные программы. Мы привели вашему вниманию несколько самых известных и качественных программ для создания и использования баз данных в целях пользователей.

Одна из самых распространенных СУБД — Microsoft Access. Функционал и интуитивно понятный интерфейс делают инструмент доступным даже для начинающих пользователей. Microsoft Access подходит как для обучения, так и для решения конкретных задач. Инструмент содержит в себе функцию переключения между двумя режимами — таблицы и конструктора.

Microsoft Access

Пользователь устанавливает тип данных для каждой из ячеек базы. Так, это может быть текстовая информация, число, время и дата, гиперссылка, логическое значение и т. д. Есть встроенный многофункциональный модуль с большим количеством изменяемых параметров. Он используется для составления отчетов, заполнения запросов и форм.

Чтобы разобраться в особенностях работы, пользователи могут изучить подробное руководство, где все процессы подробно описаны. Поддерживается интерфейс на русском языке. Программа для создания базы данных Access платная. Ее распространение возможно лишь в рамках офисного пакета Microsoft.

LibreOffice — аналог Microsoft Office и приложения Access в частности. Он может быть применен при работе с текстовыми документами, таблицами, презентациями, базами данных, графическими изображениями и даже математическими записями. Для работы необходимо установить на компьютере полный пакет и выбрать нужный модуль для запуска. Для БД необходим формат ODB.

LibreOffice содержит практически весь функционал Access. Кроме того, разработчики позаботились об удобном и понятном для пользователя интерфейсе, без загромождения разного рода кнопками и категориями. Главное окно содержит только основные возможности. Но есть нюанс — здесь нет мастера создания баз данных со встроенными шаблонами. Зато поддерживается интерфейс на русском языке, и есть открытый исходный код. Это одна из бесплатных программ для создания баз данных.

Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2022

Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере

3,7 MB

Инструмент предназначен для работы с базами на основе технологии MySQL. Продукт разработан специалистами Workbench и содержит все инструменты для создания и администрирования баз данных, необходимых на практике. Интерфейс очень простой и удобный, справится даже начинающий пользователь. Отдельно стоит выделить возможность установки шаблона, предназначенного для автоматического индексирования ячеек, обработки запросов и смены сценариев SQL.

MySQL Workbench

MySQL Workbench содержит модуль для визуального проектирования. Для формирования таблиц и установки связей между ними предусмотрены ER-диаграммы. Подсвечивается синтаксис SQL, в том числе все возможные ошибки как при наборе простого теста, так и кода. Интерфейс удобен и интуитивно понятен, но не поддерживает русского языка. Это, наверно, самый большой минус для русскоговорящих пользователей.

Интерфейс Navicat состоит из 3 частей. Слева — список всех имеющихся БД пользователя. В центре — место, предназначенное для обработки таблиц, справа — информация по выделенным объектам. Для возможности проектирования имеются удобные ER-диаграммы. Интерфейс на русском языке отсутствует. Есть бесплатная ознакомительная версия. При необходимости можно приобрести подписку на базовую версию, стандартную и коммерческую.

DataExpress — одна из популярных программ для создания и обработки баз данных клиентов. Это своеобразный конструктор, содержаний большое количество разнообразных приложений. У пользователя есть полноценная возможность создать персонализированную программу учета. Инструмент содержит все модули привычных СУБД: мастер ввода данных, опции фильтрации и поиска, шаблоны, автоматическая генерация значений и т. д.

В файловых системах одновременная работа нескольких пользователей, связанная с модификацией данных в файле либо вообще не реализовывалась, либо была замедлена. Эти недостатки привели к разработке новых подходов к управлению информации. Этот подход был реализован в рамках новых программных средств и называется системой управления базой данных (СУБД), а сами хранилища информации назывались базами данных и банками данных. Одним из первых этапов создания базы данных – это были большие ЭВМ. Первые СУБД были даны в эксплуатацию фирмой IBM в конце 60-х годов. Эта СУБД была связана с организацией базы данных на больших ЭВМ (360) и ЕС (Единая система). Здесь базы данных хранились во внешней памяти центрального ЭВМ. Пользовательскими задачами были запуск данных в пакетном режиме. Мощные операционные системы параллельно обеспечивали множество задач. Эти системы можно было отнести к системе распределённого доступа, потому что база данных была централизованной. Хранилась на установленной внешней памяти одной из центрального ЭВМ, а доступ к ней поддерживался от многих пользователей и задач.

В дальнейшем в теории базы данных был сделан большой вклад американским математиком Эдвардом Коддом, который являлся создателем теории реляционной базы данных и в то же время появились языки высокого уровня.

Второй этап – это эпоха персональных компьютеров. В это время появились программы, которые назывались СУБД и позволяли хранить значительный объём информации. Они имели удобный интерфейс для заполнения базы данных. Они позволяли автоматизировать множественные функции, которые ранее велись вручную. Первые базы данных на компьютерах были недолговечны, т.е. они не учитывали взаимосвязи реальных объектов и спрос на удобные программы СУБД. Это привело к созданию настольных СУБД. При этом каждый разработчик разрабатывал собственные СУБД , используя стандартные языки программирования и таким образом каждый раз приходилось набранные данные переносить на более новый СУБД. Это было одно из основных недостатков этой эпохи. Яркие представители этой эпохи были: dbase, FoxPro, clipper, Paradox.

Третий этап распределения базы данных. В этом этапе появилось большое количество локальных сетей, все больше информации передаются между компьютерами и встаёт задача о согласовании данных , хранящихся и обрабатываемых в разных местах, но которые логически связаны друг с другом. Решение этой задачи приводит к появлению распределённой базы данных, сохраняющих преимущество всех настольных СУБД, но в тоже время позволяющих организовать параллельную обработку информации. Именно на этом этапе были начаты работы связанные с концепцией объектно ориентированной базы данных (SQL). Для манипулирования данными на этом этапе был использован SQL и технологии по обмену данными между СУБД, к которым можно отнести ODBC (open database connectivity). Именно на этом этапе были представлены MsAccess, MsSQL,ORCL и т.д.

Четвёртый этап- перспективы развития СУБД. Он характерен новой технологией доступа к данным intronet. При этом отпадают необходимости использования специального клиентского программного обеспечения. Для работы с удалённой базой данных используют стандартные браузеры Интернет Explorer и т.д. При этом встроенный в загруженный пользователями html страницы код, написан на языках java, JavaScript отлаживает все действия пользователя и транслируют их в низкоуровневые SQL запросы. Таким образом выполняется клиентская программа. Удобства такого подхода позволило использовать его не только в удалённые базы данных, но и в локальных сетях предприятий.

Основные понятия и определение базы данных

Очень часто упоминается термин банк и база данных и они отличаются. База данных- именованная совокупность данных, отражённых состояний объектов и их отношений в рассмотренной предметной области. Под предметной областью понимают одну или несколько объектов управления информации которых моделируются с помощью базы данных и используются для решения различных функциональных задач. Система управления базы данных совокупность языков и программных средств, предназначенных для создания введения и совместного использования базы данных многими пользователями. СУБД должен обеспечивать независимость данных. Практически одна и та же СУБД может быть использована для введения разных файлов, которые используются для решения различных не связанных между собой задач управления. Все функции СУБД можно объединить в такие группы:

1) Управление данными. Задачами управления данных являются подготовка и контроль данных, внесения данных в базу данных, обеспечение целостности и секретности данных.

2) Доступ к данным. Поиски, селекция данных, преобразование данных в форму удобную для дальнейшего использования.

Этапы проектирования базы данных

Вопрос проектирования базы данных выделяется как отдельное направление работ при разработке информационных систем проектирование базы данных- это итерационный многоэтапный процесс принятия решения в процессе анализа информационной модели предметной области. Здесь должны быть учтены требования к данным со стороны прикладного программирования и пользователя, логичных и функциональных структур данных, выбор программ и аппаратных средств. Этапы проектирования базы данных связаны с многоуровневой организацией данных. Многоуровневый процесс данных состоит в следующем: внешнее, инфологическое, логическое, даталогическое, внутреннее. Существуют и другие уровни представления данных, где используются 3 уровня: внешний, концептуальный, внутренний.

На этом уровне формируется концептуальная модель данных, которая отвечает особенностям и ограничениям выбранного СУБД. Эта модель ориентирована на программистов. Модель логического уровня, которая поддерживает конкретизацию средств СУБД, называется даталогической. Инфологическая и даталогическая модели зависимы между собой. Инфологическая модель может легко трансформироваться в даталогическую. Внутренний уровень связан с физическим размещением данных. От параметров физической модели зависит объём памяти и время реакции системы. Физические параметры базы данных можно изменять с целью повышения эффективности функциональной системы. Изменение физических параметров не предопределяется необходимостью изменения инфологической и даталогической модели. Схема взаимосвязи уровней включает описание данных.

Практически в любой организации существует своя база данных. Да что уж там, даже сайты используют их, чтобы работать с информацией было легче и проще. Действительно, базы данных позволяют безо всяких проблем делать расчеты, быстро находить нужные данные, да и вообще, просто создают порядок в любой информации.

Зачастую их созданием занимаются программисты, ведь это сложный процесс, которому обучаются в высших учебных заведениях. Также существует множество уроков, курсов и наборов программ для создания баз данных. Софта для разработки баз данных действительно великое множество, можно легко запутаться. В этой статье речь пойдет о некоторых основных программах для разработки баз данных.

О SQL

SQL - это язык программирования, который применяется для создания баз данных. Если его установить на компьютер и начать создавать базу данных, то будет не совсем удобно. Связано это с тем, что сам по себе SQL не имеет никакой графической оболочки, а запросы к базе данных нужно отправлять вообще через командную строку. По этой причине появились различного рода программы, которые упрощают разработку баз данных. Однако обучиться азам этого языка все же стоит. Вдруг нужно какой-то запрос сделать, а программа работает некорректно.

Microsoft Access

Эта программа для создания баз данных точно знакома многим. Ведь она идет в пакете программ Microsoft Office. Эта программа является одной из самых легких в освоении, ведь знания языка программирования SQL там практически не нужны. Можно лишь обозначить, какой запрос сделать, а программа сама составит SQL-запрос.

Насчет актуальности программы. До сих пор базы данных множества организаций сделаны именно с помощью Microsoft Access. Действительно, сама программа очень легкая, есть интуитивно понятный интерфейс. Более того, основам работы в Access даже обучают в школе и на начальных курсах колледжа!

PhpMyAdmin

Access, конечно, программа хорошая, но если нужна база данных для сайта, она не справится. Тогда на помощь приходит PhpMyAdmin. Это очень полезная программа для создания баз данных. Установка на компьютер занимает некоторое время, да и при инсталляции легко что-то сделать не так, и не будет работать. Поэтому при установке этой программы для создания баз данных нужно четко следовать инструкции. Но плюсом еще PhpMyAdmin является то, что к ней можно получить доступ и через интернет в виде сайта! Например, у вас есть сайт, который работает на WordPress. У него будет база данных. И если у вас сайт на каком-нибудь хорошем хостинге, то, вероятнее всего, работа с базами данных будет осуществляться через PhpMyAdmin, и к нему можно будет получить доступ через панель управления хостинга.

MySQL WorkBench

Еще одна программа для создания баз данных. Она бесплатная, но есть и платная версия с улучшенными возможностями. В этой программе легко создавать связи с таблицами, да и вообще, просто удобно работать. Также плюсом является то, что можно показать БД в графическом виде. Большинство людей при работе с базами данных отдают предпочтение именно этой программе. В принципе, и PhpMyAdmin по возможностям не уступает, но все-таки она больше предназначена для работы с БД сайтов.

В этой статье были рассмотрены основные программы для создания баз данных. На самом деле их огромное множество, поэтому каждый выбирает инструмент под себя, но если же вы только осваиваетесь и желаете изучить эту область, то рекомендуется работать с MySQL WorkBench. После того как вы изучите основы SQL, для вас уже не будет существенной разницы, где работать, ведь запросы везде одинаковые. Удобно и то, что, создав базу данных в одной программе, можно ее открыть через другой софт, который тоже предназначен для работы с БД. При создании софта с базой данных не обойтись без этих знаний. Более того, освоив SQL, можно даже создать свое программное обеспечение для разработки и редактирования баз данных.

В данной работе рассмотрены программные средства для разработки баз данных, их назначения и преимущества.

Содержимое разработки

Смаков Адлет Саветканович

ОБЗОР ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ БАЗ ДАННЫХ

В настоящее время наблюдается широкое распространение использования инновационных технологий. Информационно-коммуникационные технологии являются одной из основных составляющих жизни современного человека. Очень часто мы сталкиваемся с проблемой управления большими объемами информации. В этих случаях на помощь приходят базы данных. База данных – это объединение больших объемов однотипных взаимосвязанных данных в целях дальнейшего их хранения, изменения и обработки [1]. Использование баз данных в наше время очень рентабельно, так как практически во всех сферах человеческой деятельности постоянно осуществляются работы по сбору, управлению, оперированию и модификации больших объемов информации.

Развитие информационно-коммуникационных технологий и появление новых позволило перевести все эти большие объемы информации в электронный вид. Появились системы управления базами данных (СУБД), которые позволили в значительной степени упростить работу практически во всех сферах деятельности: образовании, медицине, финансовых институтах, производственных предприятиях, криминалистике и т.д. СУБД обеспечивают правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним [1]. Рассмотрим основные программные средства для реализации баз данных.

Microsoft Access – прикладная программа пакета Microsoft Office, относится к реляционным, то есть построенным на основании таблиц, СУБД. Эта программа имеет широкий спектр функций, включая связанные запросы, связь с внешними таблицами и базами данных. Благодаря встроенному языку VBA, в Microsoft Access можно писать приложения, работающие с базами данных. При работе с СУБД Access взаимодействие с жёстким (или гибким) диском происходит иначе, нежели в других программах. Обычно файл сохраняется только после выполнения команды Файл – Сохранить. В Access при заполнении ячейки, данные сохраняются автоматически, что очень удобно и безопасно со стороны целостности данных. Основными преимуществами Access являются: простой дружелюбный интерфейс, широкий спектр возможностей, возможность программировать благодаря встроенному языку VBA.

Рассмотрим еще одну среду – Borland Delphi. Borland Delphi – это среда быстрой разработки приложений (RAD-среда, от Rapid Application Development – быстрая разработка приложений) на языке Delphi, в основе которого лежит язык Pascal [2]. Delphi является одним из наиболее популярных инструментов разработки прикладных программ. Она имеет функцию быстрой разработки, основанную на технологии визуального и событийного проектирования, то есть Delphi берет на себя большую часть работы, оставляя пользователю работу по созданию диалоговых окон и процедур обработки событий. Для начинающих при малом опыте программирования Delphi дает возможность создавать программы, неотличимые от программ, созданных профессионалами, а для опытного пользователя и вовсе открываются неограниченные возможности. Возможности Delphi практически безграничны. Если говорить о базах данных, то используя механизм BDE (Borland Database Engine – механизм доступа к базам данных), создаваемые формы и отчеты получают доступ к:

локальным базам данных, таким как Paradox и Dbase;

сетевым базам данных SQL Server, InterBase, SysBase;

любым другим источникам данных, доступным даже через ODBC (открытую связь с базами данных).

Учитывая все вышеизложенное, можно сказать, что инструментальная среда Delphi предоставляет широчайшие возможности по их созданию и обработке различных видов баз данных.

Еще одним представителем программных средств по работе с базами данных является программа Microsoft SQL Server, которую нельзя назвать лишь системой баз данных. Она является, большей частью, платформой, которая управляет структурированными, частично структурированными и вовсе неструктурированными данными, а также предоставляет всеобъемлющее, операционно-интегрированное и обладающее средствами анализа программное обеспечение, которое дает возможность организациям надежно управлять критически важной информацией [3]. Удобный интерфейс утилит администрирования, высокая производительность и относительно невысокая цена делают эту СУБД одной из популярных. Так же популярным Microsoft SQL Server делает наличие таких сервисов как Data Engine, сервис анализа (Analysis Services), сервисы отчетов (Reporting Services) и сервисы интеграции (Integration Services), что является лучшим выбором для специалистов, создающих базы данных. Microsoft SQL Server интегрируется с остальными программами из семейства Microsoft, такими как Visual Basic, Visual C++, Access, Visual FoxPro и разработками других производителей. Для этой цели имеются ODBC-драйвер и OLE DB-провайдер, а также содержащий их набор библиотек Microsoft Data Access Components (MDAC), позволяющий использовать в средствах разработки объекты ActiveX Data Objects (ADO) – COM-объекты для доступа к данным. В отличие от Oracle, Microsoft не производит средств разработки, использующих тот же самый язык программирования, что и язык для создания кода триггеров и хранимых процедур, однако производит средства отладки серверного кода (например, SQL Server Debugger входит в состав Visual Basic и Visual C++).

Не менее популярной является программа Oracle. Компания Oracle выпустила первую в мире СУБД поддерживающий язык SQL. Ее первая версия вышла еще в 1979 году. Все это время она является лидером среди производителей СУБД и второй по величине компании по производству программного обеспечения. Будучи первыми создателями СУБД, Oracle первой использовала предоставляемые некоторыми серверными платформами средства параллельных вычислений – Oracle Parallel Server (до его появления параллельные вычисления использовались только для решения научных задач). Сейчас последние версии открывают перед пользователями большие возможности. Производя собственные средства разработки, Oracle предоставляет своим пользователям возможность создавать клиентские приложения с помощью других средств. В частности, помимо стандартного в таких случаях клиентского API (Oracle Call Interface), клиентская часть Oracle содержит также объектную модель (Oracle Objects for OLE), позволяющую использовать клиентскую часть Oracle как набор COM-объектов для доступа к данным. Кроме того, обычно клиентская часть Oracle содержит также ODBC-драйвер для доступа к данным этой СУБД. Отметим, что и многие другие компании производят ODBC-драйверы и OLE DB-провайдеры для доступа к Oracle (в частности, Microsoft). Компании, производящие средства разработки, использующие собственные библиотеки доступа к данным (такие как Inprise или Gupta/Centura), также включают библиотеки доступа к Oracle в состав наиболее дорогих версий своих продуктов.

Из готовых информационных систем на базе Oracle следует особо отметить несколько крупных систем управления предприятием, в частности SAP/R3. На Западе также нередко используются готовые решения от самой Oracle Corporation, объединенные под общим названием Oracle Applications, такие как Oracle Financials, Oracle Human Resources, Oracle Market Management, Oracle Project Systems и др.

В данной статье рассмотрены четыре, на наш взгляд, наиболее популярные системы управления базами данных. Реальное количество СУБД очень велико.

Тема реализации баз данных очень актуальна в современном обществе, где информация имеет колоссальное значение, так как наше общество нуждается в нахождении оптимальных способов хранения, сортировки, модификации и осуществления быстрого доступа к необходимой информации.

Список использованных источников:

Культин Н. Основы программирования в Delphi XE. — СПБ.: БХВ-Петербург, 2011. — 416 с.

Д. Петкович - Microsoft SQL Server 2008 Руководство для начинающих: пер. с англ.СПБ.: ПВХ-Петербург - 2009. – 752 с.

Проектирование баз данных — процесс создания схемы базы данных и определения необходимых ограничений целостности.

Невозможно создать БД без подробного ее описания, также как и невозможно сделать какое-либо сложное изделие без чертежа и подробного описания технологий его изготовления. Другими словами, нужен проект. Проектом принято считать эскиз некоторого устройства, который в дальнейшем будет воплощен в реальность. Процесс проектирования БД представляет собой процесс переходов от неформального словесного описания информационной структуры предметной области к формализованному описанию объектов предметной области в терминах некоторой модели. Конечной целью проектирования является построение конкретной БД. Очевидно, что процесс проектирования сложен и поэтому имеет смысл разделить его на логически завершенные части – этапы.

При проектировании таблиц рекомендуется руководствоваться следующими основными принципами:

Информация в таблице не должна дублироваться. Не должно быть повторений и между таблицами. Когда определенная информация хранится только в одной таблице, то и изменять ее придется только в одном месте. Это делает работу более эффективной, а также исключает возможность несовпадения информации в разных таблицах. Например, в одной таблице должны содержаться адреса и телефоны клиентов.
Каждая таблица должна содержать информацию только на одну тему. Сведения на каждую тему обрабатываются намного легче, если они содержатся в независимых друг от друга таблицах. Например, адреса и заказы клиентов лучше хранить в разных таблицах с тем, чтобы при удалении заказа информация о клиенте осталась в базе данных.
Каждая таблица должна содержать необходимые поля. Каждое поле в таблице должно содержать отдельные сведения по теме таблицы. Например, в таблице с данными о клиенте могут содержаться поля с названием компании, адресом, городом, страной и номером телефона. При разработке полей для каждой таблицы необходимо помнить, что каждое поле должно быть связано с темой таблицы. Не рекомендуется включать в таблицу данные, которые являются результатом выражения. В таблице должна присутствовать вся необходимая информация. Информацию следует разбивать на наименьшие логические единицы (Например, поля "Имя" и "Фамилия", а не общее поле "Имя").

База данных должна иметь первичный ключ. Это необходимо для того, чтобы СУБД могла связать данные из разных таблиц, например, данные о клиенте и его заказы.

Основные задачи проектирования баз данных:

Обеспечение хранения в БД всей необходимой информации.
Обеспечение возможности получения данных по всем необходимым запросам.
Сокращение избыточности и дублирования данных.
Обеспечение целостности базы данных.

Основные этапы проектирования баз данных:

Концептуальное (инфологическое) проектирование.

Конкретный вид и содержание концептуальной модели базы данных определяется выбранным для этого формальным аппаратом. Обычно используются графические нотации, подобные ER-диаграммам.

Чаще всего концептуальная модель базы данных включает в себя:

описание информационных объектов или понятий предметной области и связей между ними.
описание ограничений целостности, то есть требований к допустимым значениям данных и к связям между ними.

Инфологическую модель можно создавать с помощью нескольких методов и подходов:

Локальные представления при методическом разделении должны, по возможности, включать в себя информацию, которой бы хватило для решения обособленной задачи или для обеспечения запросов какой-то группы потенциальных пользователей. Каждая из этих областей содержит порядка 6-7 сущностей и соответствует какому-либо отдельному внешнему приложению.

Для каждой отдельной сущности выбираются атрибуты (набор свойств), которые в зависимости от критерия могут быть:

идентифицирующими (с уникальным значением для сущностей этого типа, что делает их потенциальными ключами) или описательными;
однозначными или многозначными (с соответствующим количеством значений для экземпляра сущности);
основными (независимыми от остальных атрибутов) или производными (вычисляемыми, исходя из значений иных атрибутов);
простыми (неделимыми однокомпонентными) или составными (скомбинированными из нескольких компонентов).

После этого производится спецификация атрибута, спецификация связей в локальном представлении (с разделением на факультативные и обязательные) и объединение локальных представлений. При числе локальных областей до 4-5 их можно объединить за один шаг. В случае увеличения числа бинарное объединение областей происходит в несколько этапов.

В ходе этого и других промежуточных этапов находит своё отражение итерационная природа проектирования, выражающаяся здесь в том, что для устранения противоречий необходимо возвращаться на этап моделирования локальных представлений для уточнения и изменения (например, для изменения одинаковых названий семантически разных объектов или для согласования атрибутов целостности на одинаковые атрибуты в разных приложениях).

Логическое (даталогическое) проектирование.

Преобразование концептуальной модели в логическую модель, как правило, осуществляется по формальным правилам. Этот этап может быть в значительной степени автоматизирован.

На этапе логического проектирования учитывается специфика конкретной модели данных, но может не учитываться специфика конкретной СУБД.

Логическая структура БД должна соответствовать логической модели предметной области и учитывать связь модели данных с поддерживаемой СУБД. Поэтому этап начинается с выбора модели данных, где важно учесть её простоту и наглядность.

Предпочтительнее, когда естественная структура данных совпадает с представляющей её моделью. Так, например, если в данные представлены в виде иерархической структуры, то и модель лучше выбирать иерархическую. Однако на практике такой выбор чаще определяется системой управления БД, а не моделью данных. Поэтому концептуальная модель фактически транслируется в такую модель данных, которая совместима с выбранной системой управления БД.

Здесь тоже находит отражение природа проектирования, которая допускает возможность (или необходимость) вернуться к концептуальной модели для её изменения в случае, если отражённые там взаимосвязи между объектами (или атрибуты объектов) не удастся реализовать средствами выбранной СУБД.

По завершению этапа должны быть сформированы схемы баз данных обоих уровней архитектуры (концептуального и внешнего), созданные на языке определения данных, поддерживаемых выбранной СУБД.

Схемы базы данных формируются с помощью одного из двух разнонаправленных подходов:

либо с помощью восходящего подхода, когда работа идёт с нижних уровней определения атрибутов, сгруппированных в отношения, представляющие объекты, на основе существующих между атрибутами связей;
либо с помощью обратного, нисходящего, подхода, применяемого при значительном (до сотен и тысяч) увеличении числа атрибутов.

Физическое проектирование.

Физическое проектирование — создание схемы базы данных для конкретной СУБД. Специфика конкретной СУБД может включать в себя ограничения на именование объектов базы данных, ограничения на поддерживаемые типы данных и т. п. Кроме того, специфика конкретной СУБД при физическом проектировании включает выбор решений, связанных с физической средой хранения данных (выбор методов управления дисковой памятью, разделение БД по файлам и устройствам, методов доступа к данным), создание индексов и т. д.

На следующем этапе физического проектирования БД логическая структура отображается в виде структуры хранения БД, то есть увязывается с такой физической средой хранения, где данные будут размещены максимально эффективно. Здесь детально расписывается схема данных с указанием всех типов, полей, размеров и ограничений. Помимо разработки индексов и таблиц, производится определение основных запросов.

Построение физической модели сопряжено с решением во многом противоречивых задач:

задачи минимизации места хранения данных,
задачи достижения целостности, безопасности и максимальной производительности.

Вторая задача вступает в конфликт с первой, поскольку, например:

для эффективного функционирования транзакций нужно резервировать дисковое место под временные объекты,
для увеличения скорости поиска нужно создавать индексы, число которых определяется числом всех возможных комбинаций участвующих в поиске полей,
для восстановления данных будут создаваться резервные копии базы данных и вестись журнал всех изменений.

Всё это увеличивает размер базы данных, поэтому проектировщик ищет разумный баланс, при котором задачи решаются оптимально путём грамотного размещения данных в пространстве памяти, но не за счёт средств защиты базы дынных, куда входит как защита от несанкционированного доступа, так и защита от сбоев.

Для завершения создания физической модели проводят оценку её эксплуатационных характеристик (скорость поиска, эффективность выполнения запросов и расхода ресурсов, правильность операций). Иногда этот этап, как и этапы реализации базы данных, тестирования и оптимизации, а также сопровождения и эксплуатации, выносят за пределы непосредственного проектирования БД.

Выбор системы управления и программных средств БД.

От выбора системы управления БД зависит практическая реализация информационной системы. Наиболее значимыми критериями в процессе выбора становятся параметры:

типа модели данных и её соответствие потребностям предметной области,
запас возможностей в случае расширения информационной системы,
характеристики производительности выбранной системы,
эксплуатационная надёжность и удобство СУБД,
инструментальная оснащённость, ориентированная на персонал администрирования данных,
стоимость самой СУБД и дополнительного софта.

Ошибки в выборе СУБД практически наверняка впоследствии спровоцируют необходимость корректировать концептуальную и логическую модели.

Читайте также: