210. Принципи та етапи проектування бази даних

До сучасних баз даних, а, отже, і до СУБД, на яких вони будуються, пред'являються наступні основні вимоги.

1. Висока швидкодія (малий час відгуку на запит).

Час відгуку - проміжок часу від моменту запиту до БД до фактичного отримання даних. Схожим є термін час доступу - проміжок часу між видачею команди запису (зчитування) і фактичним отриманням даних. Під доступом розуміється операція пошуку, читання даних або запису їх. Часто операції запису, видалення та модифікації даних називають операцією оновлення.

2. Простота оновлення даних.

3. Незалежність даних.

4. Спільне використання даних багатьма користувачами.

5. Безпека даних - захист даних від навмисного чи ненавмисного порушення секретності, спотворення або руйнування.

6. Стандартизація побудови та експлуатації БД (фактично СУБД).

7. Адекватність відображення даних відповідної предметної області.

8. Доброзичливий інтерфейс користувача.

Проектування баз даних відбувається в чотири етапи.

На етапі формулювання й аналізу вимог встановлюються цілі організації, визначаються вимоги до БД. Вони складаються з загальних вимог, визначених у розділі 1, і специфічних вимог. Для формування специфічних вимог зазвичай використовується методика інтерв'ювання персоналу різних рівнів управління. Всі вимоги документуються у формі, доступній кінцевому користувачу і проектувальнику БД.

Етап концептуального проектування полягає в описі і синтезі інформаційних вимог користувачів у початковий проект БД. Вихідними даними можуть бути сукупність документів користувача при класичному підході або алгоритми додатків (алгоритми бізнесу) при сучасному підході. Результатом цього етапу є високорівневе подання (у вигляді системи таблиць БД) інформаційних вимог користувачів на основі різних підходів.

У процесі логічного проектування високорівневе подання даних у структуру використовуваної СУБД. Основною метою етапу є усунення надмірності даних з використанням спеціальних правил нормалізації. Ціль нормалізації - мінімізувати повторення даних і можливі структурні зміни БД при процедури оновлення. Це досягається розділенням (декомпозицією) однієї таблиці в дві або декілька з подальшим використанням при запитах операції навігації. Зауважимо, що навігаційний пошук знижує швидкодію БД, тобто збільшує час відгуку на запит. Отримана логічна структура БД може бути оцінена кількісно за допомогою різних характеристик (число звернень до логічних записів, обсяг даних в кожному додатку, загальний обсяг даних). На основі цих оцінок логічна структура може бути вдосконалена з метою досягнення більшої ефективності.

На етапі фізичного проектування вирішуються питання, пов'язані з продуктивністю системи, визначаються структури зберігання даних та методи доступу.