Методология проектирования реляционных баз данных с использованием данных табличного вида

• Автор: Брешенков, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.25.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 417 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ РАЗРАБОТКИ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ ТАБЛИЧНОГО

1.1. Аналитический обзор традиционной методологии проектирования РБД

1.1.1. Этапы проектирования РБД

1.1.2. Реляционная модель данных

1.1.3. Обеспечение целостности данных

1.1.4. Функциональные зависимости

1.1.5. Нормализация отношений

1.1.6. Семантическое моделирование.

1.2. Понятие данных табличного вида, мотивы разработки методологии проектирования РБД с использованием существующих данных табличного вида.
1.2.1. Понятие данных табличного вида.
1.2.2. Мотивы разработки методологии проектирования РБД с
использованием существующей информации табличного вида
1.3. Анализ проблем разработки методов в рамках методологии проектирования РБД с использованием существующей информации табличного вида.
1.3.1. Проблема приведения заполненных таблиц к реляционному виду.
1.3.2. Проблема нормализации заполненных таблиц
1.3.3. Проблема назначения ключевых полей в заполненных таблицах
1.3.4. Проблема формирования связей между заполненными таблицами.
1.3.5. Проблема объединения и разбиения заполненных таблиц.
1.4. Анализ применимости современных теоретических и практических разработок для решения проблем проектирования РБД на основе существующей информации табличного вида.
1.4.1. Анализ применимости современных теоретических разработок
1.4.2. Анализ применимости современных практических разработок
1.5. Постановка задачи разработки методологии проектирования РБД
на основе существующей информации табличного вида
1.5.1. Укрупненная модель РБД
1.5.2. Укрупненная модель информации табличного вида.
1.5.3. Состав методов и средств, разрабатываемых в рамках методологии проектирования РБД на основе существующей информации табличного
Выводы по главе
2. ФОРМАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ ТАБЛИЧНОГО ВИДА.
2.1. Постановка задачи формализации методологии
2.2. Операторная модель методологии
2.3. Исследование методологии на предмет выявления и исключения концептуальных ошибок.
2.4. Исследование динамических свойств методологии.
Выводы по главе
3. МЕТОДЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЗАПОЛНЕННЫХ НЕРЕЛЯЦИОННЫХ ТАБЛИЦ В РЕЛЯЦИОННЫЕ ТАБЛИЦЫ И ИХ НОРМАЛИЗАЦИИ
3.1.Метод преобразования заполненных нереляционных таблиц в реляционные таблицы
3.1.1. Приведение значений атрибутов заполненных таблиц к одному типу.
3.1.2. Исключение дублирования записей.
3.1.3. Исключение сложных атрибутов и подзаголовков
3.2. Метод нормализации заполненных таблиц
3.2.1. Проблемы нормализации заполненных таблиц.
3.2.2. Преобразование заполненных таблиц ко второй нормальной форме
3.2.3. Преобразование заполненных таблиц к третьей нормальной форме.
3.2.4. Преобразование заполненных таблиц к четвертой нормальной
Выводы по главе 3.
4. МЕТОДЫ НАЗНАЧЕНИЯ КЛЮЧЕВЫХ ПОЛЕЙ В ЗАПОЛНЕННЫХ ТАБЛИЦАХ, ФОРМИРОВАНИЯ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ НИМИ И ИХ ОБЪЕДИНЕНИЯ.
4.1. Метод назначения ключевых полей в заполненных таблицах.
4.1.1. Проблема назначения ключевых полей в заполненных таблицах
4.1.2. Алгоритмы назначения ключевых полей в заполненных таблицах
4.2. Метод формирования связей между заполненными таблицами
4.2.1. Формирование связей типа один к одному.
4.2.2. Формирование связей типа один ко многим.
4.2.3. Формирование связей типа многие ко многим
4.3. Метод объединения заполненных таблиц.
4.3.1. Проблемы объединения заполненных таблиц
4.3.2. Объединение и обновление совместимых таблиц
4.3.3. Объединение таблиц, частично удовлетворяющих требованиям
совместимости
Выводы по главе 4.
5. ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РБД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННЫХ
ТАБЛИЧНОГО ВИДА.
5.1. Общие принципы разработки программной системы
5.2. Анализ существующих средств преобразования информации табличного вида в файлы РБД.
5.3. Разработка структуры системы.
5.4. Реализация проектных процедур системы.
5.5. Реализация пользовательского интерфейса системы.
5.6. Разработка методического обеспечения системы
5.6.1. Методика тестирования системы.
5.6.2.Методика взаимодействия пользователя с системой
5.6.3.Технология сопровождения и администрирования.
5.7. Экспериментальные исследования временных характеристик процедур системы.
5.8. Исследование интегральных временных характеристик системы
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В связи с этим значительный теоретический и практический интерес представляет разработка и использование новой методологии проектирования РБД с использованием существующей ИТВ, которая должна органично сочетаться с проверенной годами традиционной методологией. Под данными табличного вида ДТВ понимается информация, которая интерпретируется ее потребителями двумерными таблицами. Данные это информация, фиксированная в регламентированной форме . Под данными табличного вида ДТВ в работе понимается информация, фиксированная только табличным представлением. С другой стороны, в ДТВ отражена и семантика данных в форме заголовков таблиц. Таким образом, правомерно и другое обозначение объекта исследования информация табличного вида НТВ. В этой связи для отражения специфики решаемых проблем задействованы оба понятия. Представление информации в табличном виде настолько популярно, что это способствовало появлению класса систем, ориентированных на работу с табличной информацией электронных таблиц 3. Форма представления НТВ может быть самой различной на бумаг е, в виде текстового файла, в виде файла электронных таблиц и др. Вид представления НТВ также самый разнообразный. В частности, разделителями столбцов и строк могут быть обычные символы, специальные символы, непечатаемые символы, линии или пробелы. Разделители могут и отсутствовать. В этом случае подразумевается, что пользователь может интуитивно выделить строки и столбцы. Например, правые и левые границы ячеек выровнены, а начало следующей строки таблицы определяется самой широкой ячейкой предыдущей строки. Заголовки столбцов могут иметь или не иметь подзаголовки, а те, в свою очередь, могут иметь подзаголовки более низкого уровня. Информация, принадлежащая заголовкам и информационным единицам, может располагаться в одной или нескольких строках. ИТВ может быть сгруппирована в соответствии с различными критериями, и тогда внутри таблиц появляются подзаголовки. Информация, расположенная в ячейках одного столбца, не всегда одного типа. Например, срок поставки может быть указан и в формате даты и в текстовом формате. Строго говоря, информация такого вида часто не является данными информацией, фиксированной в определенной форме. Это и многое другое обуславливают, с одной стороны, не всегда однозначное восприятие и интерпретацию информации ее потребителями, а с другой стороны, зачастую приводит к невозможности ее автоматизированной обработки без принятия комплекса мер по ее преобразованию. На рис. АРООО . А.АР. А.зеоб АР . ТУАР4 АР. ООО
АРООО . АР. ТУАР4 АР. АРОСЭ ТУАР1 АР. ООО АР. АР. С6 0 АР. АРбОООО АР6О. О1. АРбС. А.зео АРбО. АР0 . АР5С . АР. АР. С АРбО. АР. А0 . АРАРбО. А0 . АР. АР. АР. Рис. Фрагмент таблицы каталога электрооборудования, сформированной в текстовом редакторе В таблице нет разделителей заголовков они представлены нарисованными линиями, нет разделителей строк. Эти разделители интуитивно воспринимаются человеком, но представляют мало разрешимую проблему для выделения записей с помощью компьютера. В таблице присутствуют подзаголовки, типы данных, расположенные в одном столбце, нередко различаются, элементы данных нередко размещены в нескольких строках. Ни одно из существующих программных средств не преобразует эту таблицу хотя бы в формат электронных таблиц, не говоря уже о том, чтобы получить реляционную таблицу, которую можно сразу использовать в существующей или вновь проектируемой базе данных БД. На рис. Н,Ч ,. ТУилнГОСТ В са. Спцдометр Уозэтеь Приемник Приемник Приемник Сиг Ламп к тель тахометр тока или укаэае укаэат. ООО
2 АР. АР. ТУАЭ. АС. I АР. ЮАР4О. ЯУА3 . I.3. АР. ГУАР. О1. АР. АРС6Ц2 5 1. Авшоби. I
Рис. Результат говорит сам за себя несколько столбцов объединилось, а некоторые оказались разделенными. Изза отсутствия разделителей строк в результирующей таблице они смешаны, и понять какие данные к какой строке относятся практически невозможно. Несколько лучше выглядит результат импорта той же таблицы в формат i x, если она была сформирована в формате i . На рис. Б данном случае просматриваются столбцы таблицы. Однако заголовки столбцов смещены, расположены в нескольких ячейках, отдельные элементы данных расположены в нескольких строках.