Firebird РУКОВОДСТВО РАЗРАБОТЧИКА БАЗ ДАННЫХ

Борри Хелен

* Обеспечивает полноту и целостность данных. При проектировании таблицы вы определяете некоторые атрибуты и ограничения, фильтрующие данные, которые пользователь или приложение могут вводить в таблицу и ее столбцы. Выполняя проверку данных до их помещения в таблицу, база данных реализует правила модели данных и обеспечивает целостность данных.

* Предоставляет естественную, простую в понимании структуру информации. Хорошее проектирование делает запросы более понятными - мала вероятность того, что пользователи привнесут несогласованность в данные или что им потребуется вводить избыточные данные.

* Удовлетворяет требованиям пользователей к производительности. Хорошее проектирование

базы данных обеспечивает лучшую производительность. Если таблицы будут слишком большими или будет слишком много (или слишком мало) индексов, результатом станет долгое ожидание. Если база данных является слишком большой с высоким объемом транзакций, проблемы производительности, как результат плохого проектирования, будут увеличиваться.

* Изолирует систему от ошибок проектирования в последующих циклах разработки.

Описание и анализ

База данных абстрактно представляет совокупность организации, отношений, правил и процессов. Прежде чем подойти к началу проектирования структур и правил базы данных, аналитик/дизайнер должен многое сделать, работая с людьми, вовлеченными в определение структур, правил и требований реальной жизни, из которых будет создан проект базы данных. Следует особенно подчеркнуть важность скрупулезного описания и анализа.

Анализ логических данных является итеративным процессом детализации и поиска сути во множестве входных данных, задач и выходных данных, которые должны быть реализованы в базе данных. Большие неупорядоченные структуры информации постепенно сокращаются до меньших, более специализированных объектов данных и понемногу начинают отображать модель данных.

Важной частью такого процесса редуцирования является нормализация - разделение групп элементов данных с целью установления основных отношений, уменьшения избыточности и объединения связанных элементов данных в структуры, которыми можно эффективно манипулировать.

Эта фаза может быть одной из наиболее сложных задач для проектировщика базы данных, особенно в окружении, где> бизнес был приспособлен к работе с электронными таблицами и настольными базами данных. Прискорбно, что даже в среде клиент-сервер можно найти слишком много медленно работающих, подверженных разрушению баз данных, которые были "спроектированы" с использованием отчетов и электронных таблиц в качестве своей основы [32] .

32

Существует море литературы, содержащей описания техник эффективного анализа задач бизнеса для проектировщика реляционных баз данных, размышления об уровне нашей профессиональности. Автор особенно рекомендует Data Modeling Essentials: Analysis, Design and Innovation, 2nd Edition by Graeme C. Simsion (Coriolis, 2000).

Модель данных <> база данных

Тот "мир", который был получен в процессе описания и анализа, является черновиком для структур ваших данных. Считается, что логическая модель должна описывать отношения и наборы. Обычная ошибка (и западня, присущая всем инструментам CASE) слепо транслировать модель данных в схему базы данных. В сложных системах управления базами данных, таких как Firebird, структура таблицы не всегда представляет оптимальный объект, из которого должны отыскиваться данные. Запросы, просмотры, массивы, вычисляемые столбцы и хранимые процедуры выбора являются лишь небольшой частью доступных механизмов поиска и хранения, которые будут влиять на вашу реализацию модели при физическом проектировании.

Даже прекрасная модель

данных будет иметь недостатки в гибкости и экономичности, если она не принимает в расчет производительность и экономичность динамических характеристик сервера. Динамические структуры для выборки и манипулирования данными являются артериями баз данных клиент-сервер.

Одна база данных или много?

Один сервер Firebird- за исключением локального встроенного сервера под Windows - может управлять множеством баз данных через свою собственную физическую файловую систему. Для больших предприятий не является необычным использование нескольких баз данных для обслуживания отдельных подсистем подразделений. Поскольку одной базе данных ничего не известно об объектах и зависимостях в другой, требуется аккуратное проектирование, планирование и балансировка системных ресурсов и сетевых сервисов для интеграции таких независимых систем. Обычно подобные базы данных периодически синхронизируются с помощью системы репликации.

При проектировании принимайте во внимание, что Firebird не поддерживает запросы, соединяющие или объединяющие таблицы из различных баз данных. При этом он поддерживает одновременные запросы к множеству баз данных в контексте одной транзакции и при двухфазном ее подтверждении. Таким образом, приложения могут выполнять задачи, которые работают с образами данных из двух и более баз данных и выполняют операторы DML к одной базе данных, используя данные, прочитанные из другой. Подробности о транзакциях с несколькими базами данных и о двухфазном подтверждении см. в главе 27.

Физические объекты

Таблицы

Таблица базы данных обычно визуализируется в виде двумерного блока, состоящего из столбцов (вертикальная размерность) и строк (горизонтальная размерность). Хранимые атрибуты индивидуальных элементов данных задаются в столбцах (обычно связанных с или зависящих от другого столбца) и строках. Таблица может иметь любое количество строк (до 232) или совсем ни одной строки. Хотя каждая строка в одной таблице совместно использует спецификации ее столбцов с любой другой строкой, строки не зависят от других строк в той же таблице.

! ! !

СОВЕТ. Firebird поддерживает техники реализации ссылающихся на себя таблиц - структура строк, которая задает зависимости между строками в той же таблице. Подробности см. в разд. "Ссылающиеся на себя отношения" главы 17.

. ! .

Файлы и страницы

Если вы переходите на Firebird с системы баз данных, которая реализует таблицы в виде физических столбцов и строк файловой системы, то Firebird может преподнести вам некоторые сюрпризы. В Firebird все данные одной базы данных хранятся в одном файле или во множестве связанных файлов. В многофайловых базах данных не существует взаимозависимости между любым объектом базы данных и отдельным элементом множества файлов базы данных.

В рамках файла сервер Firebird управляет блоками диска одного размера, называемыми страницами базы данных. Он управляет некоторыми различными "типами" страниц в соответствии с хранимыми типами данных - например, обычные столбцы таблицы, BLOB, индексы. Когда требуется, сервер размещает новый блок в файловой системе хоста. Все страницы независимо от типа имеют одинаковый размер. Размер страницы должен быть указан в операторе CREATE DATABASE. Он может быть изменен только при выполнении резервного копирования и восстановления базы данных с новым размером страницы при использовании утилиты gbak.