Инфологическое проектирование информационной системы «Учёта стипендии»

Описание средства проектирования ERWin

ERwin - CASE-средство для проектирования и документирования баз данных, которое позволяет создавать, документировать и сопровождать базы данных, хранилища и витрины данных. Модели данных помогают визуализировать структуру данных, обеспечивая эффективный процесс организации, управления и администрирования таких аспектов деятельности предприятия, как уровень сложности данных, технологий баз данных и среды развертывания.

ERwin предназначен для всех компаний, разрабатывающих и использующих базы данных, для администраторов баз данных, системных аналитиков, проектировщиков баз данных, разработчиков, руководителей проектов. ERwin позволяет управлять данными в процессе корпоративных изменений, а также в условиях стремительно изменяющихся технологий.

ERwin позволяет наглядно отображать сложные структуры данных. Удобная в использовании графическая среда ERwin упрощает разработку базы данных и автоматизирует множество трудоемких задач, уменьшая сроки создания высококачественных и высокопроизводительных транзакционных баз данных и хранилищ данных. Данное решение улучшает коммуникацию в вашей организации, обеспечивая совместную работу администраторов и разработчиков баз данных, многократное использование модели, а также наглядное представление комплексных активов данных в удобном для понимания и обслуживания формате.

Логическое проектирование системы

Логическая модель данных описывает факты и объекты, подлежащие регистрации в будущей базе данных. Основными компонентами такой модели являются сущности, их атрибуты и связи между ними. Как правило, физическим аналогом сущности в будущей базе данных является таблица, а физическим аналогом атрибута — поле этой таблицы.

С логической точки зрения сущность представляет собой совокупность однотипных объектов или фактов, называемых экземплярами этой сущности. Физическим аналогом экземпляра обычно является запись в таблице базы данных.

Набор сущностей для логической модели данных учёта стипендии приведён в таблице 2.

Таблица 2 –описание сущностей и атрибутов

Продолжение таблицы 2

Разработка структуры связей

Между двумя сущностям, например, А и В возможны четыре вида связей.

Первый тип – связь ОДИН-К-ОДНОМУ (1:1): в каждый момент времени каждому

представителю (экземпляру) сущности А соответствует 1 или 0 представителей

сущности В.

Второй тип – связь ОДИН-КО-МНОГИМ (1:М): одному представителю сущности А. соответствуют 0, 1 или несколько представителей сущности В.

Третий тип – связь МНОГИЕ-К-ОДНОМУ (М:1): одному представителю сущности B соответствуют 0, 1 или несколько представителей сущности А.

Третий тип – связь МНОГИЕ-К-ОДНОМУ (М:1): одному представителю сущности B соответствуют 0, 1 или несколько представителей сущности А.

Четвёртый тип – связь МНОГИЕ-КО-МНОГИМ (N:М): одному представителю сущности B соответствуют 0, 1 или несколько представителей сущности А и одновременно одному представителю сущности А соответствуют 0, 1 или несколько представителей сущности В. Это также обусловлено тем, что между двумя сущностями возможны связи в обоих направлениях.

Между сущностями были установлены связи:

Таблица 3 – описание связей

Логическая структура базы данных (ER – диаграмма) представлена на рисунке Б.1 в приложении Б.

Нормализация базы данных

Нормализация - процесс проверки и реорганизации сущностей и атрибутов с целью удовлетворения требований к реляционной модели данных. Нормализация позволяет быть уверенным, что каждый атрибут определен для своей сущности, значительно сократить объем памяти для хранения информации и устранить аномалии в организации хранения данных. В результате проведения нормализации должна быть создана структура данных, при которой информация о каждом факте хранится только в одном месте. Процесс нормализации сводится к последовательному приведению структуры данных к нормальным формам - формализованным требованиям к организации данных. Известны шесть нормальных форм. Мы будем использовать три:

- первая нормальная форма (1NF);

- вторая нормальная форма (2NF);

- третья нормальная форма (3NF);

Первая нормальная форма (1NF).Сущность находится в первой нормальной форме тогда и только тогда, когда все атрибуты содержат атомарные значения. Среди атрибутов не должно встречаться повторяющихся групп, т. е. несколько значений для каждого экземпляра.

Данную модель привёл к первой нормальной форме. Для этого были:

- разделил сложные атрибуты на атомарные,

- создал новую сущность,

- перенес в нее все "повторяющиеся" атрибуты,

- выбрал возможный ключ для нового РК (или создать новый РК).

- установил идентифицирующую связь от прежней сущности к новой.

Сущность «Сессия» имеет первичный ключ «Код».

Сущность «Группа» имеет первичный ключ «Код группы».

Сущность «Студент» имеет первичный ключ «Ном зачётки».

Сущность «Надбавки» имеет первичный ключ «Код».

Сущность «Вычеты» имеет первичный ключ «Код».

Вторая нормальная форма (2NF). Сущность находится во второй нормальной форме, если она находится в первой нормальной форме и каждый не ключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа (не должно быть зависимости от части ключа). Вторая нормальная форма имеет смысл только для сущностей, имеющих сложный первичный ключ.

Данная модель автоматически находится во второй нормальной форме.

Третья нормальная форма (3NF). Сущность находится в третьей нормальной форме, если она находится во второй нормальной форме и никакой неключевой атрибут не зависит от другого не ключевого атрибута (не должно быть взаимозависимости между не ключевыми атрибутами).

Данную модель привёл к третьей нормальной форме. Для этого были:

- создал новую сущность и перенес в нее атрибуты с одной и той же зависимостью от не ключевого атрибута;

- использовал атрибуты, определяющий эту зависимость, в качестве первичного ключа новой сущности;

-установил неидентифицирующую связь от новой сущности к старой.