پاورپوینت طراحی پایگاه داده های رابطه ای

طراحی پایگاه داده های رابطه ای

1- مراحل طراحی پایگاه داده ها
2- نمودار مراحل اساسی طراحی پایگاه داده ها
3- روشهای طراحی منطقی پایگاه داده ها
4- روش طراحی بالا به پایین
5- روش سنتز رابطه ای
6- روش ترکیبی
7- خصوصیات طراحی خوب
8- چهارده روش تبدیل نمودار ERبه رابطه ها
آنچه در این جلسه می خوانید:

هدفهای کلی: آشنایی با طراحی پایگاه داده های رابطه ای
هدفهای رفتاری: دانشجو در پایان این جلسه می تواند:
مراحل طراحی پایگاه داده ها را بیان کند.
روشهای طراحی منطقی پایگاه را شرح دهد.
روشهای تبدیل نمودار ER به رابطه را نام برده و توضیح دهد.
خصوصیات یک طراحی خوب را بیان کند.

طراحی پایگاه داده های رابطه ای (روش بالا به پایین)
مراحل طراحی پایگاه داده ها
مطالعه و شناخت خرد جهان واقع
انجام عملیات مهندسی نیازها
مدلسازی معنایی داده ها
طراحی منطقی پایگاه داده ها
طراحی فیزیکی پایگاه داده ها
انجام تحلیل عملکردی: تعیین تراکنشها
طراحی برنامه های کاربردی و واسطهای کاربری

طراحی فیزیکی
طراحی منطقی
مدلسازی معنایی داده ها
تشخیص نیازها و تحلیل آنها
طراحی برنامه های کاربردی
و واسطهای کاربری
پیاده سازی تراکنشها
تحلیل عملکردی
نیازهای پایگاهی
نمودار ER
شمای ادراکی (منطقی) و شمای خارجی
شمای داخلی
برنامه های کاربردی
مشخص کردن تراکنشها در سطح بالا
خرد جهان ولقع
نیازهای عملیاتی
ناوابسته به DBMS
وابسته به DBMS
مراحل اساسی طراحی پایگاه داده ها

روشهای طراحی منطقی پایگاه داده ها
روش بالا به پایین
روش سنتز رابطه ای
روش ترکیبی

روش طراحی بالا به پایین
در این روش ابتدا مدلسازی معنایی داده ها انجام می شود. سپس مدلسازی را به مجموعه ای از رابطه ها تبدیل می کنیم. حاصل این فرایند، معمولا مجموعه ای از رابطه های خوش طرح است

روش سنتز رابطه ای
در این روش مجموعه صفات خردجهان واقع را مشخص می کنیم. سپس با تحلیل قواعد و محدودیتهای ناظر به صفات و تشخیص وابستگیهای بین آنها، صفات را متناسبا باهم سنتز می کنیم. هر گروه از صفات عنوان یک رابطه را به ما می دهد به گونه ای که حتی الامکان در مطلوبترین صورت نرمال باشد. هر رابطه بدست آمده نمایشگر بخشی از خردجهان واقع بوده، ضوابط یک طرح خوب و قابل دفاع را خواهد داشت.

روش ترکیبی
در این روش، ابتدا طراحی را با روش بالا به پایین انجام می دهیم و سپس با دخالت دادن برخی محدودیتهای جامعیتی که در مرحله مدلسازی معنایی داده ها منظور نشده اند و با تحلیل هر رابطه، مرحله نرمالترسازی رابطه ها را انجام می دهیم تا به مجموعه ای از نرمالترین رابطه ها برسیم.

خصوصیات طراحی خوب
1- نمایش واضحی از خردجهان واقع باشد.
2- نمایش صحیحی از خردجهان واقع باشد.
3- نمایش جامعی از خردجهان واقع باشد.
4- تمام قواعد جامعیتی که قابل اعمال در هر مرحله از طراحی منطقی باشند، در طراحی منظور شده باشند.
5- معنای هریک از صفات از هر نوع موجودیت به درستی رعایت شده باشد.
6- کمترین میزان افزونگی را داشته باشد.
ادامه

7- کمترین میزان اختلاط اطلاعات را داشته باشد.
8- انعطاف پذیری داشته باشد.
9- کمترین دشواری در انجام عملیات ذخیره سازی
10- کمترین میزان هیچمقدار
11- هیچ اطلاع جعلی در اثر انجام عملیات در پایگاه داده ها پدید نیاید.
12- با درنظر گرفتن طراحی فیزیکی و تاثیر آن در طراحی منطقی، بیشترین کارایی برای سیستم کاربردی پایگاه داده ها تامین شود.
خصوصیات طراحی خوب

روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها
حالت اول
تعداد نوع موجودیت: n>=2
وضع موجودیتها: مستقل
چندی ارتباط: N:M
در این حالت، n+1 رابطه لازم است. n رابطه برای n موجودیت مستقل و یک رابطه برای نمایش ارتباط بین آنها. اگر ارتباط بین انواع موجودیتها، صفت ساده یا مرکب چندمقداری نداشته باشد، در این صورت کلید کاندید رابطه نمایشگر ارتباط بین n موجودیت، از ترکیب کلیدهای کاندید n رابطه نمایشگر n موجودیت به دست می آید. سپس کلیدهای خارجی، اجزاء تشکیل دهنده کلید کاندید رابطه نمایشگر ارتباط هستند.

حالت دوم
تعداد نوع موجودیت: دو
وضع موجودیتها: مستقل
چندی ارتباط: 1:N
در این حالت، دو رابطه کفایت می کند: یک رابطه برای نمایش نوع موجودیت طرف یک، یک رابطه برای نمایش نوع موجودیت طرف N و نیز ارتباط 1:N. در رابطه اخیر، کلید کاندید رابطه اول، به عنوان کلید خارجی رابطه دوم، ارتباط مورد نظر را نشان می دهد و جزء تشکیل دهنده کلید کاندید رابطه نیست.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت سوم
تعداد نوع موجودیت: دو
وضع موجودیتها: مستقل
چندی ارتباط: 1:1
در این حالت، دو رابطه لازم است: یک رابطه برای نمایش یکی از دو نوع موجودیت و رابطه ای دیگر برای نمایش نوع موجودیت دیگر و ارتباط بین دو نوع موجودیت.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت چهارم
تعداد نوع موجودیت: یک
وضع موجودیتها: مستقل
چندی ارتباط: N:M
در این حالت، ارتباط با خود داریم. دو رابطه لازم است: یک رابطه برای نمایش خود نوع موجودیت و دیگری برای نمایش ارتباط، اعم از اینکه مشارکت الزامی باشد یا نباشد.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت پنجم
تعداد نوع موجودیت: یک
وضع موجودیتها: مستقل
چندی ارتباط: 1:N
در این حالت، هم ”ارتباط با خود“ داریم و یک رابطه کفایت می کند.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت ششم
تعداد نوع موجودیت: یک
وضع موجودیتها: مستقل
چندی ارتباط: 1:1
در این حالت یک رابطه کفایت می کند، به شرط آنکه مشارکت در ارتباط الزامی باشد. البته می توان با دو رابطه هم طراحی کرد.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت هفتم
نمایش موجودیت ضعیف
موجودیت ضعیف دارای شناسه یکتا نیست، بلکه صفت ممیزه دارد. برای نمایش این نوع موجودیت در طراحی پایگاه رابطه ای، یک رابطه طراحی می کنیم که در عنوان آن، صفات موجودیت ضعیف و کلید کاندید موجودیت قوی که با آن ارتباط دارد (موجودیت شناسا)، وجود دارند.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت هشتم
وجود صفت چندمقداری
اگر MVA، یک صفت (ساده یا مرکب) چندمقداری، EID شناسه موجودیت E و ، … و سایر صفات تک مقداری موجودیت E باشند، در این صورت برای نمایش این نوع موجودیت، دو رابطه لازم است:
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت نهم
ارتباط IS-A یا ”گونه ای است از …“
در این حالت یک روش این است که موجودیت سطح بالاتر با یک رابطه نشان داده می شود و هر نوع موجودیت سطح پایین تر با صفات خاص خودش همراه با شناسه اصلی موجودیت سطح بالاتر، در رابطه دیگری نمایش داده می شود.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت دهم
وجود دسته (طبقه) در ارتباط IS-A
در این ارتباط وقتی زیرنوع دسته (طبقه) داریم و صفات شناسه زبرنوعها، متفاوت باشند، یک طرز طراحی این است که این زیرنوع را با یک رابطه نشان دهیم. کلید این رابطه، یک کلید جایگزین (شناسه ساختگی) است و بعلاوه یک صفت دیگر در آن درنظر می گیریم نشان دهنده نوع آن (از نوع کدام زبرنوع است). هر زبرنوع را هم با یک رابطه نشان می دهیم و صفت کلید زیرنوع را به هریک از رابطه های نشان دهنده زبرنوعها اضافه می کنیم.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت یازدهم
ارتباط IS – A PART – OF یا ”جزئی است از …“
در این حالت، برای موجودیت کل (شامل) یک رابطه و برای هریک از موجودیتهای جزء (مشمول) نیز یک رابطه طراحی می شود. در رابطه نشان دهنده موجودیت جزء، کلید کاندید رابطه نشان دهنده موجودیت کل، آورده می شود و بقیه صفات این رابطه، خاص خود موجودیت جزء هستند.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت دوازدهم
بیش از یک ارتباط بین دو نوع موجودیت
فرض می کنیم هر دو نوع موجودیت مستقل هستند. تعداد رابطه ها، بستگی به چندی هر ارتباط دارد. به صورت زیر عمل می کنیم:
هر ارتباط با چندی N:M با یک رابطه نمایش داده می شود.
نوع موجودیت سوی N و همه ارتباطهای با چندی 1:N، اگر مشارکت دو نوع موجودیت در همه ارتباطها الزامی باشد، را می توان با یک رابطه نمایش داد.
ادامه
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

اگر مشارکت دو نوع موجودیت در یک ارتباط 1:N، الزامی نباشد، بهتر است برای چنین ارتباطی یک رابطه جداگانه طراحی شود که صفات آن، شناسه دو نوع موجودیت و در صورت وجود، صفات خود ارتباط هستند.
در صورت وجود بیش از یک ارتباط 1:1 و الزامی بودن مشارکتها، هر دو نوع موجودیت و همه این ارتباطها را می توان با یک رابطه نمایش داد.
اگر مشارکت در یک ارتباط 1:1 الزامی نباشد، بهتر است این ارتباط را با یک رابطه جداگانه نمایش داد.
حالت دوازدهم
بیش از یک ارتباط بین دو نوع موجودیت
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت سیزدهم
ارتباط سلسله مراتبی (پدر- فرزندی)
در تبدیل این نوع ارتباط بین موجودیتها به طراحی رابطه ای یک روش چنین است:
1- برای نوع موجودیت ریشه، یک رابطه در نظر می گیریم.
2- کلید کاندید این رابطه همان شناسه ریشه است.
3- برای هر نوع موجودیت فرزند یک رابطه در نظر می گیریم و کلید کاندید هر نوع موجودیت فرزند، ترکیب شناسه آن نوع موجودیت با کلید کاندید نوع موجودیت پدرش است.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها

حالت چهاردهم
تجمع (ارتباط با ارتباط)
در این حالت، ابتدا نمودار ER جزئی درون مستطیل نشان دهنده نوع موجودیت حاصل از عمل تجمیع را به رابطه های لازم تبدیل می کنیم. سپس با توجه به چندی ارتباط بین نوع موجودیت مرتبط با ارتباط و چگونگی مشارکت در ارتباط با ارتباط، طراحی را کامل می کنیم.
روش تبدیل نمودار ER به رابطه ها