Проектирование баз данных для всех. Гид

Projektowanie baz danych dla każdego. Przewodnik krok po kroku. Wydanie IV

Michael J. Hernandez

Mimo upływu lat relacyjne bazy danych wciąż mają się świetnie! Z każdym rokiem stają się coraz doskonalsze i radzą sobie z coraz większymi zbiorami danych. Wciąż jednak podstawą dobrej aplikacji bazodanowej jest dobry projekt samej bazy. Wielu osobom projektowanie poprawnych struktur bazodanowych wydaje się czymś z pogranicza wyższej matematyki i czarnej magii. Tymczasem zdobycie tej umiejętności jest możliwe bez lat studiowania skomplikowanych teorii matematycznych. Wystarczy przyswoić kluczowe podstawy i nauczyć się korzystać z kilku zdroworozsądkowych koncepcji i teorii.

Ta książka jest rocznicowym, przejrzanym i zaktualizowanym wydaniem kultowego podręcznika do samodzielnej nauki projektowania relacyjnych baz danych. Zawarte w nim informacje można wykorzystywać niezależnie od zastosowanego oprogramowania. Przedstawiono tu, jak projektować nowoczesne bazy danych, które mają poprawną strukturę, są niezawodne i ułatwiają wprowadzanie zmian. Opisano wszystkie etapy projektowania: od planowania po definiowanie tabel, pól, kluczy, relacji między tabelami, reguł biznesowych i widoków. Dodatkowo znajdziemy tu praktyczne techniki zwiększania integralności danych, omówienie często popełnianych błędów i wskazówki, kiedy warto łamać zasady. Treść przewodnika wzbogacają pytania kontrolne i rysunki, które bardzo pomagają w jej skutecznym opanowaniu.

W książce:

• typy baz danych, modele i cele projektowe
• tworzenie tabel i relacji, specyfikacje pól i widoki
• poziomy integralności danych
• tworzenie reguł biznesowych
• perspektywy relacyjnych baz danych

Nie ma dobrej bazy danych bez dobrego projektu!

O autorze książki

Michael J. Hernandez jest niezależnym konsultantem i programistą baz danych z ponad dwudziestoletnim doświadczeniem w branży technicznej. Pracował jako najwyższej klasy szkoleniowiec dla rządu i armii USA oraz sektora prywatnego. Ceniony mówca, występujący na konferencjach TechEd, Tech Ready, Office Developers Conference oraz VS Live. Były menedżer programowy grupy Microsoft Visual Studio .NET.

Spis treści:

• O autorze
• Podziękowania
• Słowo wstępne
• Przedmowa
• Wprowadzenie

  Co nowego w czwartym wydaniu?

  Kto powinien przeczytać tę książkę?

  Cel niniejszej książki

  Jak czytać tę książkę?

  Organizacja książki

  Część I. Projektowanie relacyjnych baz danych

  Część II. Proces projektowania

  Część III. Inne problemy projektowania baz danych

  Dodatki

  Słowo na temat przykładów i technik opisywanych w tej książce

  Nowe podejście do nauki

• Część I. Projektowanie relacyjnych baz danych
• 1. Relacyjna baza danych

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Czym jest baza danych?

  Model relacyjnych baz danych

  Pozyskiwanie danych

  Zalety relacyjnych baz danych

  Zarządzanie relacyjną bazą danych

  Co niesie przyszłość?

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 2. Cele projektowania

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Dlaczego projektowanie baz danych powinno nas interesować

  Znaczenie teorii

  Zalety poznania dobrej metodologii projektowania

  Cele dobrego projektowania

  Korzyści wynikające z dobrego projektowania

  Metody projektowania baz danych

  Tradycyjne metody projektowania

  Metoda projektowania prezentowana w tej książce

  Normalizacja

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 3. Terminologia

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Dlaczego terminologia jest ważna

  Pojęcia związane z wartością

  Dane

  Informacje

  Null

  Wartość znaczników null

  Problem ze znacznikami null

  Pojęcia związane ze strukturą

  Tabele

  Pole

  Rekord

  Widok (perspektywa)

  Klucze

  Indeks

  Pojęcia związane z relacjami

  Relacje

  Typy relacji

  Relacje jeden do jednego

  Relacje jeden do wielu

  Relacje wiele do wielu

  Typy uczestnictwa

  Stopień uczestnictwa

  Pojęcia związane z integralnością

  Specyfikacja pola

  Integralność danych

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• Część II. Proces projektowania
• 4. Przegląd koncepcyjny

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Dlaczego ważna jest realizacja całego procesu projektowania

  Formułowanie definicji celu i założeń wstępnych

  Analiza istniejącej bazy danych

  Tworzenie struktur danych

  Określanie i ustalanie relacji w tabelach

  Określanie i definiowanie reguł biznesowych

  Określanie i definiowanie widoków

  Kontrola integralności danych

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 5. Rozpoczęcie procesu projektowania

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Przeprowadzanie wywiadów

  Wytyczne dotyczące rozmówców

  Wytyczne dotyczące osoby przeprowadzającej wywiad

  Formułowanie definicji celu

  Poprawnie sformułowana definicja celu

  Układanie definicji celu

  STUDIUM PRZYPADKU: FORMUŁOWANIE DEFINICJI CELU

  Formułowanie założeń wstępnych

  Poprawnie sformułowane założenia wstępne

  Układanie założeń wstępnych

  STUDIUM PRZYPADKU: OKREŚLANIE ZAŁOŻEŃ WSTĘPNYCH

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 6. Analiza istniejącej bazy danych

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Poznanie istniejącej bazy danych

  Papierowe bazy danych

  Odziedziczone bazy danych

  Przeprowadzenie analizy

  Spojrzenie na sposób gromadzenia danych

  Spojrzenie na sposób prezentowania informacji

  Przeprowadzanie wywiadów

  Podstawowe techniki przeprowadzania wywiadów

  Znaczenie pytań

  Proces przeprowadzania wywiadów

  Określanie podmiotów

  Określanie cech

  Zanim rozpoczniesz przeprowadzanie wywiadów

  Wywiady z użytkownikami

  Przegląd typów danych i sposobów ich wykorzystania

  Przegląd próbek

  Przegląd wymagań informacyjnych

  Istniejące wymagania informacyjne

  Dodatkowe wymagania informacyjne

  Przyszłe wymagania informacyjne

  Wywiady z kierownictwem

  Przegląd obecnych wymagań informacyjnych

  Przegląd dodatkowych wymagań informacyjnych

  Przegląd przyszłych wymagań informacyjnych

  Przegląd ogólnych wymagań informacyjnych

  Stworzenie kompletnej listy pól

  Wstępna lista pól

  Krok 1. Przegląd i dopracowywanie listy cech

  Porządkowanie elementów o tej samej nazwie

  Porządkowanie elementów reprezentujących te same cechy

  Upewnienie się, że elementy reprezentują cechy podmiotów

  Krok 2. Określ, czy w którejkolwiek z próbek znajdują się nowe cechy

  Dygresja listy wartości

  Lista pól obliczeniowych

  Przegląd obu list wraz z pracownikami i kierownictwem

  Studium przypadku: analiza bazy danych

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 7. Tworzenie struktur tabel

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Definiowanie wstępnej listy tabel

  Identyfikacja domniemanych podmiotów

  Korzystanie z listy podmiotów

  Krok 1. Eliminowanie duplikatów

  Krok 2. Rozwiązanie problemów z pozycjami, które reprezentują ten sam podmiot

  Krok 3. Połączenie elementów na liście podmiotów z elementami na wstępnej liście tabel

  Korzystanie z założeń wstępnych

  Definiowanie ostatecznej listy tabel

  Dopracowywanie nazw tabel

  Wytyczne dotyczące tworzenia nazw tabel

  Określanie typów tabel

  Redagowanie opisów tabel

  Wytyczne dotyczące redagowania opisu tabel

  Wywiady z użytkownikami i kierownictwem

  Przypisywanie pól do tabel

  Dopracowywanie pól

  Poprawianie nazw pól

  Wytyczne tworzenia nazw pól

  Korzystanie z idealnego pola do eliminowania anomalii

  Warunki idealnego pola

  Eliminacja pól wieloczęściowych

  Eliminacja pól wielowartościowych

  Dopracowywanie struktur tabel

  Kilka słów o nadmiarowych danych i duplikatach pól

  Wykorzystanie warunków idealnej tabeli w celu dopracowania struktur tabel

  Warunki idealnej tabeli

  Eliminowanie niepotrzebnych duplikatów pól

  Wyznaczanie tabel-podzbiorów

  Dopracowywanie niezidentyfikowanych wcześniej tabel-podzbiorów

  Studium przypadku: określanie struktur tabel

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 8. Klucze

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Dlaczego klucze są ważne

  Definiowanie kluczy dla tabel

  Klucze kandydujące

  Warunki klucza kandydującego

  Sztuczne klucze kandydujące

  Klucze główne

  Warunki klucza głównego

  Klucze zastępcze

  Pola niekluczowe

  Integralność na poziomie tabeli

  Przegląd wstępnych struktur tabel

  Studium przypadku: tworzenie kluczy

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 9. Specyfikacje pól

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Dlaczego specyfikacje pól są ważne

  Integralność na poziomie pól

  Anatomia specyfikacji pól

  Elementy ogólne

  Nazwa pola

  Tabela-rodzic

  Typ specyfikacji

  Specyfikacja źródłowa

  Dzielone z

  Alias(y)

  Opis

  Elementy fizyczne

  Typ danych

  Długość

  Miejsca dziesiętne

  Dozwolone znaki

  Elementy logiczne

  Typ klucza

  Struktura klucza

  Unikatowość

  Dopuszczanie wartości null

  Wartości wprowadzone przez

  Wartość wymagana

  Zakres wartości

  Reguły edycji

  Wykorzystywanie unikatowych, ogólnych i kopiowanych specyfikacji pól

  Definiowanie specyfikacji pól dla każdego pola w bazie danych

  Studium przypadku: definiowanie specyfikacji pól

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 10. Relacje między tabelami

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Dlaczego relacje są ważne

  Rodzaje relacji

  Relacja jeden do jednego

  Relacja jeden do wielu

  Relacja wiele do wielu

  Problemy z relacjami wiele do wielu

  Relacja zwrotna

  Jeden do jednego

  Jeden do wielu

  Wiele do wielu

  Identyfikowanie istniejących relacji

  Ustanawianie wszystkich relacji

  Relacje jeden do jednego i jeden do wielu

  Relacja jeden do jednego

  Relacja jeden do wielu

  Opracowywanie pól wielowartościowych raz jeszcze

  Relacja wiele do wielu

  Relacje zwrotne

  Jeden do jednego i jeden do wielu

  Wiele do wielu

  Sprawdzanie struktury wszystkich tabel

  Warunki idealnej tabeli

  Dokładna analiza wszystkich kluczy obcych

  Warunki klucza obcego

  Ustanawianie cech relacji

  Definiowanie reguły usuwania dla każdej relacji

  Identyfikowanie rodzaju uczestnictwa każdej z tabel

  Identyfikowanie stopnia uczestnictwa każdej z tabel

  Weryfikowanie z użytkownikami i kierownictwem relacji istniejących między tabelami

  Uwaga końcowa

  Integralność na poziomie relacji

  Studium przypadku identyfikowanie i tworzenie relacji

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 11. Reguły biznesowe

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Czym są reguły biznesowe?

  Rodzaje reguł biznesowych

  Kategorie reguł biznesowych

  Reguły biznesowe specyficzne dla pól

  Reguły biznesowe specyficzne dla relacji

  Definiowanie i ustanawianie reguł biznesowych

  Praca z użytkownikami oraz kierownictwem

  Definiowanie i ustanawianie reguł biznesowych specyficznych dla pola

  Etap 1. Wybierz tabelę

  Etap 2. Sprawdź każde pole i oceń, czy potrzebuje ono jakichkolwiek ograniczeń

  Etap 3. Zdefiniuj dla tego pola niezbędne reguły biznesowe

  Etap 4. Ustanów reguły, modyfikując odpowiednie elementy specyfikacji pola

  Etap 5. Określ, jakie czynności pozwalają zweryfikować regułę

  Etap 6. Zapisz regułę w arkuszu specyfikacji reguł biznesowych

  Definiowanie i ustanawianie reguł biznesowych specyficznych dla relacji

  Etap 1. Wybierz relację

  Etap 2. Przeanalizuj relację i zadecyduj, czy wymaga ona jakichś ograniczeń

  Etap 3. Zdefiniuj niezbędne dla relacji reguły biznesowe

  Etap 4. Ustanów regułę, modyfikując odpowiednie cechy relacji

  Etap 5. Określ, jakie czynności pozwolą zweryfikować regułę

  Etap 6. Zapisz regułę w arkuszu specyfikacji reguły biznesowej

  Tabele walidacji

  Czym są tabele walidacji?

  Korzystanie z tabel walidacji w celu realizowania reguł biznesowych

  Sprawdzanie arkuszy specyfikacji reguł biznesowych

  Studium przypadku: definiowanie i tworzenie reguł biznesowych

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 12. Widoki

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Czym są widoki?

  Anatomia widoku

  Widok danych

  Jednotabelowy widok danych

  Wielotabelowy widok danych

  Widok zagregowany

  Widok walidacji

  Określanie i definiowanie widoków

  Praca z użytkownikami i kierownictwem

  Definiowanie widoków

  Stosowanie pól obliczeniowych w odpowiednich miejscach

  Stosowanie kryteriów do filtrowania danych

  Korzystanie z arkusza specyfikacji widoku w celu opisania widoku

  Przeglądanie dokumentacji każdego widoku

  Studium przypadku: określanie i definiowanie widoków

  Podsumowanie

  Pytania kontrolne

• 13. Sprawdzanie integralności danych

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Dlaczego należy sprawdzać integralność danych?

  Sprawdzanie i korygowanie integralności danych

  Integralność na poziomie tabel

  Integralność na poziomie pól

  Integralność na poziomie relacji

  Reguły biznesowe

  Widoki

  Kompletowanie dokumentacji bazy danych

  W końcu zrobione!

  Studium przypadku wnioski

  Podsumowanie

• Część III. Inne problemy projektowania baz danych
• 14. Czego nie należy robić?

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Płaskie pliki

  Projekt na bazie arkusza kalkulacyjnego

  Rozwiązywanie problemów związanych z przyzwyczajeniami do widoku arkusza kalkulacyjnego

  Projekt bazy danych pod kątem konkretnego oprogramowania

  Wnioski końcowe

  Podsumowanie

• 15. Naginanie bądź łamanie reguł

  Tematy omówione w tym rozdziale

  Kiedy można nagiąć lub złamać reguły?

  Projektowanie analitycznej bazy danych

  Poprawianie wydajności obliczeń

  Czy to się opłaca?

  Zacznij poprawianie wydajności od innych metod

  Dokumentowanie działań

  Podsumowanie

• 16. Na zakończenie
• Dodatki
• A. Odpowiedzi na pytania kontrolne

  Rozdział 1.

  Rozdział 2.

  Rozdział 3.

  Rozdział 4.

  Rozdział 5.

  Rozdział 6.

  Rozdział 7.

  Rozdział 8.

  Rozdział 9.

  Rozdział 10.

  Rozdział 11.

  Rozdział 12.

• B. Diagram procesu projektowania baz danych
• C. Wytyczne projektowe

  Definiowanie i wprowadzanie reguł biznesowych specyficznych dla pól

  Definiowanie i wprowadzanie reguł biznesowych specyficznych dla relacji

  Warunki klucza kandydującego

  Warunki klucza obcego

  Warunki klucza głównego

  Reguły tworzenia kluczy głównych

  Warunki idealnego pola

  Warunki idealnej tabeli

  Integralność na poziomie pól

  Wytyczne tworzenia opisów pól

  Wytyczne tworzenia opisów tabel

  Wytyczne tworzenia nazw pól

  Wytyczne tworzenia nazw tabel

  Identyfikowanie relacji

  Identyfikacja wymagań dotyczących widoków

  Wytyczne dotyczące prowadzonych rozmów

  Wskazówki związane z uczestnikami

  Wskazówki dotyczące prowadzącego rozmowę

  Definicja celu

  Założenia wstępne

  Integralność na poziomie relacji

  Eliminowanie pól wielowartościowych

  Integralność na poziomie tabel

• D. Formularze dokumentacyjne
• E. Symbole używane w diagramach stosowanych w procesie projektowania baz danych
• F. Przykładowe projekty
• G. O normalizacji

  Uwaga...

  Krótkie przypomnienie

  W jaki sposób normalizacja jest zintegrowana z metodologią projektowania?

  Projekt logiczny a projekt fizyczny i implementacja

• H. Zalecana lektura
• Słowniczek
• Literatura