Projektowanie bazy danych - przykład
Projektowanie bazy danych  przykład
Pierwszą fazą tworzenia projektu bazy danych jest postawienie definicji celu, założeń wstępnych i
określenie podstawowych funkcji aplikacji. Każda baza danych jest projektowana w jakimś celu w
oparciu o pewne założenia. Na początku projektu bardzo ważne również jest określenie
podstawowych funkcji systemu bazy danych. Oprócz definicji celu należy również sformułować
założenia wstępne. Są to wymagania jakie powinny spełniać dane przechowywane w bazie danych.
Definicja celu
Celem jakiemu ma służyć projektowana baza danych może być rejestracja zamówień klientów,
wstępne planowanie produkcji, bilansowanie mocy produkcyjnych i obliczanie zapotrzebowania na
materiały do produkcji wyrobów.
Założenia wstępne
Poniżej podano następujące założenia wstępne do systemu planowania produkcji seryjnej wyrobów
prostych:
" producent ma wielu klientów stałych i okazyjnych,
" klienci zamawiając wyroby składają zamówienia,
" pojedyncze zamówienie może dotyczyć wielu wyrobów,
" wyroby wykonuje się w centrach roboczych (np. wtryskarka do tworzyw, maszyna do szycia,
mieszalnik do artykułów spożywczych itp.),
" dla każdego wyrobu jest określony czas przygotowawczo-zakończeniowy, czas jednostkowy
wykonania i centrum robocze w jakim należy wykonać daną operację technologiczną,
" gotowe wyroby przekazuje się do magazynu wyrobów,
" na podstawie zamówień z uwzględnieniem stanu magazynu wyrobów tworzy się wstępny plan
okresowy (np. miesięczny),
" następnie bilansuje się obciążenie centrów (stanowisk) roboczych,
" w przypadku wolnych mocy produkcyjnych uzupełnia się plan własnymi zamówieniami,
" po zbilansowaniu planu produkcji określa się terminy dostaw poszczególnych materiałów i
surowców potrzebnych do realizacji planu, czyli wytworzenia zaplanowanych ilości
określonych wyrobów,
" następnie po zbilansowaniu stanów magazynowych materiałów wysyła się zapotrzebowanie na
materiały do dostawców,
" każdy dostawca dostarcza określoną grupę materiałów,
" materiały przechowuje się w magazynie materiałów.
Definiowanie funkcji systemu baz danych
Już na etapie projektowania bazy danych należy określić podstawowe funkcje systemu baz danych.
W przykładowym systemie planowania produkcji mogą to być następujące funkcje:
" wprowadzanie danych ogólnych (o wyrobach i materiałach z jakich są wytworzone, czasach
technologicznych wykonania wyrobów itp.),
" wprowadzanie danych o klientach,
" wprowadzanie danych o zamówieniach,
" wspomaganie tworzenia wstępnego planu,
" wyszukiwanie wszystkich zamówień klienta,
" wyszukanie wszystkich klientów, którzy zamówili dany towar,
" bilansowanie mocy produkcyjnych,
" obliczanie dziennego zapotrzebowania na materiały i surowce do produkcji,
" generowanie zapotrzebowania na materiały z podziałem na dostawców.
1
Projektowanie bazy danych - przykład
Budowanie diagramu związków między relacjami
Metoda przedstawiania związków między relacjami (tabelami) za pomocą diagramu jest bardzo
wygodna i znacznie usprawnia proces tworzenia bazy danych. Na diagramie (schemacie) widać od
razu wszystkie tabele i powiązania między nimi. Zadanie to najlepiej wykonać w kilku
następujących krokach:
" Identyfikacja zbioru obiektów występujących w danym problemie.
" Identyfikacja powiązań bezpośrednich między obiektami i przekształcenie w pojęciowy model
danych (ustalenie typu relacji).
" Określenie atrybutów kluczowych i pozostałych atrybutów dla wszystkich obiektów.
Normalizacja do pierwszej (rozbicie atrybutów wielowartościowych na jednowartościowe) i
drugiej postaci normalnej (rozbicie tabel na dwie lub więcej w celu uniknięcia redundancji
danych w tabeli).
" Normalizacja do trzeciej postaci normalnej, przekształcenie relacji typu m : n na powiązania
typu 1 : n.
" Sprawdzenie poprawności struktury bazy danych poprzez porównanie jej struktury z
wymaganiami względem systemu bazy danych.
Identyfikacja bezpośrednich zależności między obiektami
Po wyróżnieniu obiektów w systemie należy zidentyfikować wszystkie powiązania występujące
między nimi.
Pojęciowy model danych
Na podstawie identyfikacji bezpośrednich zależności między obiektami możemy utworzyć diagram
zależności między obiektami przyszłej bazy danych. Rodzaj relacji należy ustalić na podstawie
założeń wstępnych i funkcji aplikacji. Rozważmy kolejno przykłady relacji:
" relacja między klientami, a złożonymi zamówieniami jest typu jeden do wielu (1 : n), ponieważ
każdy klient może złożyć wiele zamówień, natomiast każde zamówienie należy tylko do
jednego klienta,
" relacja między wyrobami, a zamówieniami jest typu wiele do wielu (m : n), ponieważ na
zamówieniu może być wiele wyrobów i na każdy wyrób może być wiele zamówień,
" relacja między wyrobami, a planami jest typu m : n, ponieważ do każdego planu należy wiele
wyrobów i każdy wyrób może wystąpić w wielu planach,
" relacja między centrami, a wyrobami jest typu m : n, ponieważ każdy wyrób może być
wykonywany na kilku centrach (maszynach) i na każdej maszynie można wykonać wiele
różnych wyrobów,
" relacja między wyrobami, a materiałami jest typu m : n, ponieważ na każdy wyrób może się
składać kilka materiałów oraz ten sam materiał może wchodzić w skład kilku wyrobów,
" relacja między dostawcami, a materiałami jest typu 1 : n, ponieważ każdy dostawca dostarcza
określone materiały, a każdy materiał jest dostarczany tylko przez jednego dostawcę.
Rysunek 1. Początkowy diagram zależności między obiektami
2
Projektowanie bazy danych - przykład
Przekształcenie powiązań typu wiele do wiele.
Każde z powiązań typu m : n, ze względu na póz
niejszą implementację, powinno zostać rozdzielone
na dwa powiązania typu jeden do wielu 1 : n. Operację tę przeprowadza się wg schematu
zilustrowanego na diagramie poniżej.
Rysunek 2. Schemat zastępowania relacji m : n przez dwa powiązania typu 1: n
Po zastąpieniu wszystkich powiązań typu m : n z diagramu na rys.1 otrzymujemy diagram
docelowy (rys.2), z dodatkowymi obiektami. Jak można zauważyć, na diagramie tym występują
tylko relacje 1: n. Taka struktura zależności w bazie danych jest prawidłowa i nadaje się do dalszej
analizy tj. ustalenia atrybutów i kluczy co będzie wykonane w następnym punkcie.
Rysunek 3.Docelowy diagram zależności między obiektami
Określenie atrybutów
Biorąc pod uwagę założenia wstępne i funkcje jakie ma pełnić przyszły system baz danych można
określić atrybuty dla wszystkich relacji (obiektów) z diagramu docelowego ( poniższe tabele).
Oprócz nazw atrybutów zostaną określone ich domeny, czyli praktycznie cała struktura tabel bazy
danych.
Tabela Materiały
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Materialu Klucz Identyfikator materiału Integer
Nazwa_Materialu Nazwa materiału Char(32)
Jednostka Jednostka miary materiału Char(5)
Ilosc_Min Min ilość dostawy Integer
Ilosc_Min_Mag Min ilość w magazynie Integer
3
Projektowanie bazy danych - przykład
Tabela Dostawcy
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Dostawcy Klucz Identyfikator dostawcy Integer
Firma Nazwa skrócona klienta Char(20)
NIP Nr identyfikacji podatkowej Char(13)
Adres Atrybut wielowartościowy Adres klienta Char( 100)
Telefon Telefon do klienta Char(15)
Bank Nazwa banku Char(40)
Konto Konto bankowe Char(40)
Nazwa_Dostawcy Nazwa dostawcy Char(80)
Tabela Specyfikacja
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Wyrobu Klucz Identyfikator towaru Integer
Id_Materialu Klucz Identyfikator materiału Integer
Ilosc Ilość materiału na wyrób Decimal(9,3)
Tabela Wyroby
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Wyrobu Klucz Identyfikator towaru Integer
Nazwa_Wyrobu Nazwa wyrobu Char(32)
Jednostka Jednostka miary wyrobu Char(5)
Ilość_Min Min ilość wyrobów w produkcji Integer
Ilość_ Min_Mag Min ilość w magazynie Integer
Tabela Zamówienia
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Zamowienia Klucz Nr zamówienia Integer
Id_Klienta Klucz obcy Identyfikator klienta Integer
Data_Zamowienia Data zamówienia Data
Data_Dostawy Data dostawy Data
Transport Rodzaj transportu Char(20)
Tabela Zamowienia_Pozycje
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Zamowienia Składnik klucza, klucz obcy Nr zamówienia Integer
Pozycja Składnik klucza Nr pozycji na zamówieniu Integer
Id_Wyrobu Klucz obcy Identyfikator wyrobu Integer
Ilosc Ilość zamówiona towaru Decimal(12,3)
Cena Cena netto towaru Decimal(12,2)
VAT Podatek VAT Decimal(12,2)
Tabela Klienci
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Klienta Klucz Identyfikator klienta Integer
Firma Nazwa skrócona klienta Char(20)
NIP Nr identyfikacji podatkowej Char(13)
Adres Atrybut wielowartościowy Adres klienta Char(100)
Telefon Telefon do klienta Char(15)
4
Projektowanie bazy danych - przykład
Bank Nazwa banku Char(40)
Konto Konto bankowe Char(40)
Nazwa_Klienta Nazwa klienta Char(80)
Tabela Centra
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Centrum Klucz Identyfikator centrum wykonawczego Integer
Nazwa_Centrum Nazwa centrum wykonawczego Char(32)
Tabela Plany
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Planu Klucz Identyfikator planu Integer
Nazwa_Planu Nazwa planu Char(32)
Data_Od Data początku planu Date
Data_Do Data końca planu Date
Tabela Specyfikacja_Planu
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Planu Klucz Identyfikator planu Integer
Id_Partii Klucz Identyfikator partii produkcyjnej wyrobów Integer
Id_Wyrobu Klucz Identyfikator wyrobu Integer
Ilosc_Partii Ilość wyrobów w partii Integer
Termin Termin wykonania partii Date
Tabela Technologia
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Wyrobu Klucz, Klucz obcy Identyfikator wyrobu Integer
Id_Operacji Klucz Identyfikator operacji technologicznej Integer
Nazwa_Operacji Nazwa operacji technologicznej Char(32)
Id_Centrum Klucz obcy Identyfikator centrum wykonawczego Integer
Nazwa_Techn Nazwa technologii Char(32)
Czas_Techn Czas techniczny [min] Integer
Czas Jedn Czas jednostkowy [min] Integer
Sprawdzenie kryteriów normalności tabel
Na zakończenie procesu projektowania należy jeszcze sprawdzić, czy tabele, których strukturę
podano w powyższych tabelach są co najmniej w trzeciej postaci normalnej. Przeglądając tabele
można zauważyć, że warunku tego nie spełniają tabele Klienci i Dostawcy, ponieważ zawierają
atrybut wielowartościowy adres. Wobec tego należy przeprowadzić normalizację tych tabel. Po
normalizacji, czyli zastąpieniu atrybutu adres przez trzy atrybuty elementarne tj. kod, miasto i ulicę
tabele te otrzymują postać:
Tabela Klienci
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Klient Klucz Identyfikator klienta Integer
Id_Rejonu Klucz obcy Identyfikator rejonu Integer
Firma Nazwa skrócona klienta Char(20)
NIP Nr identyfikacji podatkowej Char(13)
Kod Kod pocztowy Char(6)
Miasto Miejscowość Char(40)
5
Projektowanie bazy danych - przykład
Ulica Ulica Char(30)
Telefon Telefon do klienta Char(15)
Bank Nazwa banku Char(40)
Konto Konto bankowe Char(40)
Nazwa_Klienta Nazwa klienta Char(80)
Tabela Dostawcy
Nazwa atrybutu Rodzaj atrybutu Znaczenie Domena
Id_Dostawcy Klucz Identyfikator klienta Integer
Firma Nazwa skrócona klienta Char(20)
NIP Nr identyfikacji podatkowej Char(13)
Kod Kod pocztowy Char(6)
Miasto Miejscowość Char(40)
Ulica Ulica Char(30)
Telefon Telefon do klienta Char(15)
Bank Nazwa banku Char(40)
Konto Konto bankowe Char(40)
Nazwa_Klienta Nazwa klienta Char(80)
6