5.4. Модели и технологии инфологического проектирования реляционных бд

Как отмечалось ранее, представляется вполне очевидным начинать создание базы данных c определения самих данных, выполняя проектирование базы данных в терминах отношений на основе механизма нормализации.

Однако, забегая вперед, отметим, что такой подход часто пред­ставляет собой очень сложный и неудобный процесс для самого проектировщика. При этом проявляется ограниченность реляцион­ной модели данных и следующих аспектах:

• реляционная модель не предоставляет достаточных средств для фиксации смысла данных, т. е. семантика предметной об­ласти не фиксируется непосредственно в отношениях;

• для многих приложении трудно моделировать предметную об­ласть на основе плоских таблиц;

• хотя весь процесс проектирования происходит на основе учета зависимостей, реляционная модель не имеет средств представ­ления (отражения семантики) этих зависимостей;

• несмотря на то что процесс проектирования начинается с вы­деления некоторых существенных для приложения объектов предметной области («сущностей») и выявления связей между этими сущностями, реляционная модель данных не предлагает какого-либо аппарата для различения сущностей и связей в базе данных.

На практике семантическое моделирование обычно производится на первой стадии проектирования. Полученный результат — концеп­туальная схема базы данных (в терминах семантической модели) — за­тем вручную или автоматически преобразуется к реляционной схеме.

5.4.1. Инфологическое проектирование и семантическая модель

Начальной стадией проектирования системы баз данных является построение семантической модели предметной области, которая ба­зируется на анализе свойств и природы объектов предметной облас­ти и информационных потребностей будущих пользователей разра­батываемой системы. Эту стадию принято называть концептуальным проектированием системы, а ее результат концептуальной моделью предметной области (объектом моделирования здесь является пред­метная область будущей системы). Этой стадии соответствуют также ранее упомянутые термины «инфологическое проектирование» и «инфологическая модель».

Такие модели обобщенно представляют информационные по­требности пользователей создаваемой системы в части использования хранимых данных³⁵ и по существу являются средством комму­никации как разработчиков, так и пользователей на разных стадиях жизненного цикла базы данных.

Назначение инфологических моделей определяет и некоторые специфические требования к средствам их представления. Помимо упомянутой независимости от среды (оборудования) и требования адекватности отражения предметной области отметим следующие:

• формализованность, обеспечивающую возможность автоматизированной обработки, в том числе, например, автоматиче­ский контроль непротиворечивости;

• дружественность, обеспечивающую возможность использова­ния наглядных графических средств отображения и обработки их пользователем.

К инфологическим моделям относятся различные компоненты, по-разному и разными средствами отражающие предметную область. Помимо наиболее известного описания объектов и связей между ними (модель «сущность — связь») к инфологическому уровню опи­сания предметной области можно отнести следующие компоненты:

• систему атрибутов и средств описания предметной области. Например, логические (алгоритмические) связи между показателями или лингвистические свойства языка (синонимию, синтаксис и т. д.), используемого для вербального представле­ния объектов;

• ограничения целостности, определяющие допустимость значе­ния отдельных полей и взаимосвязей как на уровне семантики содержимого БД, так и ее физической структуры (отдельных файлов данных и взаимосвязей между ними);

• описание информационных потребностей пользователей, на­пример, в виде типовых запросов, отражающих процедурные особенности обращения к данным.