Логическая модель базы данных

Логическое проектирование — создание схемы базы данных на основе конкретной модели данных, например, реляционной модели данных. Для реляционной модели данных логическая модель — набор схем отношений, обычно с указанием первичных ключей, а также «связей» между отношениями, представляющих собой внешние ключи.

Преобразование концептуальной модели в логическую модель, как правило, осуществляется по формальным правилам. Этот этап может быть в значительной степени автоматизирован. 6].

В логической модели точно определены все атрибуты, добавлено по одному атрибуту с ID номером в каждое отношение. Атрибут с ID номер заполняется автоматически и является первичным ключом. Так же в логической модели нормализованы связи между сущностями. Атрибуты, которые являются первичными ключами (PK) в одних сущностях связаны с такими же атрибутами других сущностей, которые являются внешними ключами (FK).

Нормализация базы данных

Процесс проектирования базы данных (БД) с использование метода нормальных форм (НФ) является итерационным и заключается в последовательном переводе отношения из первой нормальной формы (1НФ) в НФ более высокого порядка по определенным правилам. Каждая следующая НФ ограничивается определенным типом функциональных зависимостей и устранением соответствующих аномалий при выполнении операций над отношениями БД, а также сохранении свойств предшествующих НФ.

Функциональная зависимость между атрибутами (множествами атрибутов) X и Y означает, что для любого допустимого набора кортежей в данном отношении: если два кортежа совпадают по значению X, то они совпадают по значению Y.

Метод нормальных форм (НФ) состоит в сборе информации о объектах решения задачи в рамках одного отношения и последующей декомпозиции этого отношения на несколько взаимосвязанных отношений на основе процедур нормализации отношений.

Цель нормализации: исключить избыточное дублирование данных, которое является причиной аномалий, возникших при добавлении, редактировании и удалении кортежей (строк таблицы).

Аномалией называется такая ситуация в таблице БД, которая приводит к противоречию в базе данных либо существенно усложняет обработку БД. Причиной является излишнее дублирование данных в таблице, которое вызывается наличием функциональных зависимостей от не ключевых атрибутов. программный база данный интерфейс Отношение находится в 1НФ, если все его атрибуты являются простыми, все используемые домены должны содержать только скалярные значения. Не должно быть повторений строк в таблице.

Отношение находится во 2НФ, если оно находится в 1НФ и каждый не ключевой атрибут неприводимо зависит от Первичного Ключа (ПК). Неприводимость означает, что в составе потенциального ключа отсутствует меньшее подмножество атрибутов, от которого можно также вывести данную функциональную зависимость.

Отношение находится в 3НФ, когда находится во 2НФ и каждый не ключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа. Проще говоря, второе правило требует выносить все не ключевые поля, содержимое которых может относиться к нескольким записям таблицы в отдельные таблицы.

Определение 3НФ не совсем подходит для следующих отношений:

• — отношение имеет две или более потенциальных ключа;
• — два и более потенциальных ключа являются составными;
• — они пересекаются, т. е. имеют хотя бы один атрибут.

Для отношений, имеющих один потенциальный ключ (первичный), нормальная форма Бойса-Кодда (НФБК) является 3НФ.

Отношение находится в НФБК, когда каждая нетривиальная и неприводимая слева функциональная зависимость обладает потенциальным ключом в качестве детерминанта. 7].

База данных в разрабатываемой программе приведена к 3 нормальной форме. Потенциальными ключами, выбранными в качестве первичных ключей в таблицах базы данных являются поля с ID номером.

Логическая модель базы данных представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 — Логическая модель БД.