2.1 సంభావిత రూపకల్పనను
డేటాబేస్ రూపకల్పన మూడు దశల్లో నిర్వహించబడుతుంది:
- సంభావిత రూపకల్పనను;
- తార్కిక రూపకల్పన;
- భౌతిక రూపకల్పన.
సంభావిత రూపకల్పన దశ యొక్క ఉద్దేశ్యం సబ్జెక్ట్ ప్రాంతం గురించి వినియోగదారుల ఆలోచనల ఆధారంగా సంభావిత డేటా నమూనాను రూపొందించడం. దానిని సాధించడానికి, వరుస ప్రక్రియల శ్రేణిని నిర్వహిస్తారు. ఎంటిటీ (సంభావిత) స్కీమా యొక్క ఉదాహరణ:
1. ఎంటిటీల నిర్వచనం మరియు వాటి డాక్యుమెంటేషన్. ఎంటిటీలను గుర్తించడానికి, ఇతరులతో సంబంధం లేకుండా ఉండే వస్తువులు నిర్వచించబడతాయి. అటువంటి వస్తువులు ఎంటిటీలు. ప్రతి ఎంటిటీకి వినియోగదారులు అర్థం చేసుకోగలిగే అర్థవంతమైన పేరు ఇవ్వబడింది. ఎంటిటీల పేర్లు మరియు వివరణలు డేటా డిక్షనరీలో నమోదు చేయబడ్డాయి. వీలైతే, ప్రతి ఎంటిటీకి సంబంధించి ఊహించిన సందర్భాల సంఖ్య సెట్ చేయబడుతుంది.
2. ఎంటిటీలు మరియు వాటి డాక్యుమెంటేషన్ మధ్య సంబంధాల నిర్ధారణ. డేటాబేస్ డిజైన్ అవసరాలను తీర్చడానికి అవసరమైన ఎంటిటీల మధ్య సంబంధాలు మాత్రమే నిర్వచించబడ్డాయి. ప్రతి రకం సెట్ చేయబడింది. ఎంటిటీల మెంబర్‌షిప్ క్లాస్ వెల్లడైంది. లింక్‌లకు క్రియల ద్వారా వ్యక్తీకరించబడిన అర్థవంతమైన పేర్లు కేటాయించబడ్డాయి. ప్రతి కనెక్షన్ యొక్క వివరణాత్మక వర్ణన, దాని రకాన్ని మరియు కనెక్షన్‌లో పాల్గొనే ఎంటిటీలకు చెందిన తరగతిని సూచిస్తుంది, డేటా నిఘంటువులో నమోదు చేయబడుతుంది.
3. సబ్జెక్ట్ ఏరియా యొక్క ER-మోడల్ యొక్క సృష్టి. ER రేఖాచిత్రాలు ఎంటిటీలు మరియు వాటి మధ్య సంబంధాలను సూచించడానికి ఉపయోగించబడతాయి. వాటి ఆధారంగా, మోడల్ చేయబడిన సబ్జెక్ట్ ప్రాంతం యొక్క ఒకే దృశ్య చిత్రం సృష్టించబడుతుంది - సబ్జెక్ట్ ప్రాంతం యొక్క ER- మోడల్.
4. లక్షణాల నిర్వచనం మరియు వాటి డాక్యుమెంటేషన్. సృష్టించబడిన ER మోడల్ యొక్క ఎంటిటీలను వివరించే అన్ని లక్షణాలు బహిర్గతం చేయబడ్డాయి. ప్రతి లక్షణానికి వినియోగదారులు అర్థం చేసుకోగలిగే అర్థవంతమైన పేరు ఇవ్వబడింది. కింది సమాచారం ప్రతి లక్షణం కోసం డేటా డిక్షనరీలో నిల్వ చేయబడుతుంది:
- లక్షణం పేరు మరియు వివరణ;
- విలువల రకం మరియు పరిమాణం;
- లక్షణం కోసం డిఫాల్ట్ విలువ (ఏదైనా ఉంటే);
- లక్షణం NULL విలువలను కలిగి ఉంటుందా;
- గుణం మిశ్రమమా, మరియు అలా అయితే, అది ఏ సాధారణ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఉదాహరణకు, "క్లయింట్ యొక్క పూర్తి పేరు" లక్షణం "చివరి పేరు", "మొదటి పేరు", "పాట్రోనిమిక్" వంటి సాధారణ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది లేదా "సిడోర్స్కీ ఎవ్జెనీ మిఖైలోవిచ్" వంటి ఒకే విలువలను కలిగి ఉన్న సాధారణ లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. వినియోగదారుకు "పేరు" యొక్క వ్యక్తిగత అంశాలకు ప్రాప్యత అవసరం లేకపోతే, అప్పుడు లక్షణం సరళంగా ప్రదర్శించబడుతుంది;
- లక్షణం లెక్కించబడుతుందా మరియు అలా అయితే, దాని విలువలు ఎలా లెక్కించబడతాయి.
5. అట్రిబ్యూట్ విలువలు మరియు వాటి డాక్యుమెంటేషన్ యొక్క నిర్వచనం. ER మోడల్‌లో పాల్గొనే ఎంటిటీ యొక్క ప్రతి లక్షణం కోసం, చెల్లుబాటు అయ్యే విలువల సమితి నిర్ణయించబడుతుంది మరియు దానికి ఒక పేరు కేటాయించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, "ఖాతా రకం" అనే లక్షణం "డిపాజిట్", "కరెంట్", "డిమాండ్", "కార్డ్ ఖాతా" విలువలను మాత్రమే కలిగి ఉంటుంది. అట్రిబ్యూట్‌లకు సంబంధించిన డేటా డిక్షనరీ ఎంట్రీలు అట్రిబ్యూట్ విలువ సెట్‌ల పేర్లతో అప్‌డేట్ చేయబడతాయి.
6. ఎంటిటీలు మరియు వాటి డాక్యుమెంటేషన్ కోసం ప్రాథమిక కీల నిర్వచనం. ఈ దశ ప్రాథమిక కీ యొక్క నిర్వచనం ద్వారా మార్గనిర్దేశం చేయబడుతుంది - ఒక ఎంటిటీ యొక్క ప్రత్యేక గుర్తింపును అనుమతించే ఒక లక్షణం లేదా లక్షణాల సమితి. ప్రాథమిక కీలక సమాచారం డేటా డిక్షనరీలో ఉంచబడుతుంది.
7. తుది వినియోగదారులతో సంభావిత డేటా మోడల్ గురించి చర్చ. సంభావిత డేటా మోడల్ అభివృద్ధి చెందిన డేటా మోడల్ యొక్క వివరణను కలిగి ఉన్న డాక్యుమెంటేషన్‌తో కూడిన ER మోడల్ ద్వారా సూచించబడుతుంది. డొమైన్ అసమానతలు కనుగొనబడితే, వినియోగదారులు ప్రతిపాదించిన మోడల్ వారి వ్యక్తిగత అభిప్రాయాలను తగినంతగా ప్రతిబింబిస్తుందని నిర్ధారించే వరకు మోడల్‌లో మార్పులు చేయబడతాయి.
2.2 లాజిక్ డిజైన్
తార్కిక రూపకల్పన దశ యొక్క ఉద్దేశ్యం ఏమిటంటే, ఎంచుకున్న డేటా మోడల్ ఆధారంగా సంభావిత నమూనాను లాజికల్ మోడల్‌గా మార్చడం, ఇది డేటాబేస్ యొక్క భౌతిక అమలు కోసం తరువాత ఉపయోగించిన DBMS యొక్క లక్షణాల నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. దానిని సాధించడానికి, క్రింది విధానాలు నిర్వహిస్తారు.
లాజికల్ డేటాబేస్ స్కీమాకు ఉదాహరణ.
1. డేటా మోడల్‌ను ఎంచుకోవడం. చాలా తరచుగా, డేటా యొక్క పట్టిక ప్రదర్శన యొక్క స్పష్టత మరియు వారితో పని చేసే సౌలభ్యం కారణంగా రిలేషనల్ డేటా మోడల్ ఎంపిక చేయబడుతుంది.
2. ER మోడల్ ఆధారంగా పట్టికల సమితిని నిర్వచించడం మరియు వాటిని డాక్యుమెంట్ చేయడం. ER మోడల్ యొక్క ప్రతి ఎంటిటీ కోసం ఒక పట్టిక సృష్టించబడుతుంది. ఎంటిటీ పేరు పట్టిక పేరు. పట్టికల మధ్య సంబంధాలు ప్రాథమిక మరియు విదేశీ కీల విధానం ద్వారా స్థాపించబడ్డాయి. పట్టికల నిర్మాణాలు మరియు వాటి మధ్య స్థాపించబడిన సంబంధాలు డాక్యుమెంట్ చేయబడ్డాయి.
3. పట్టికల సాధారణీకరణ. సాధారణీకరణను సరిగ్గా నిర్వహించడానికి, డిజైనర్ డేటా యొక్క సెమాంటిక్స్ మరియు వినియోగ నమూనాలను లోతుగా అర్థం చేసుకోవాలి. ఈ దశలో, అతను మునుపటి దశలో సృష్టించిన పట్టికల నిర్మాణం యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని వాటికి సాధారణీకరణ విధానాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా తనిఖీ చేస్తాడు. ప్రతి పట్టికను కనీసం 3వ NFకి తీసుకురావడంలో ఇది ఉంటుంది. సాధారణీకరణ ఫలితంగా, చాలా సౌకర్యవంతమైన డేటాబేస్ డిజైన్ పొందబడుతుంది, ఇది దానికి అవసరమైన పొడిగింపులను సులభతరం చేస్తుంది.
4. వినియోగదారులు అందించిన అన్ని లావాదేవీలను నిర్వహించే అవకాశం కోసం లాజికల్ డేటా మోడల్‌ని తనిఖీ చేయడం. లావాదేవీ అనేది డేటాబేస్ యొక్క కంటెంట్‌లను మార్చడానికి వ్యక్తిగత వినియోగదారు లేదా అప్లికేషన్ ప్రోగ్రామ్ చేసే చర్యల సమితి. కాబట్టి, BANK ప్రాజెక్ట్‌లోని లావాదేవీకి ఉదాహరణగా ఒక నిర్దిష్ట క్లయింట్ యొక్క ఖాతాలను మరొక క్లయింట్‌కు నిర్వహించే హక్కును బదిలీ చేయవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, డేటాబేస్కు ఒకేసారి అనేక మార్పులు చేయవలసి ఉంటుంది. లావాదేవీ సమయంలో కంప్యూటర్ క్రాష్ అయినట్లయితే, డేటాబేస్ అస్థిరమైన స్థితిలో ఉంటుంది ఎందుకంటే ఇప్పటికే కొన్ని మార్పులు చేయబడ్డాయి మరియు మరికొన్ని చేయబడలేదు. అందువల్ల, డేటాబేస్ దాని మునుపటి స్థిరమైన స్థితికి తిరిగి రావడానికి అన్ని పాక్షిక మార్పులను తప్పనిసరిగా రద్దు చేయాలి.
లావాదేవీల జాబితా సబ్జెక్ట్ ప్రాంతంలోని వినియోగదారుల చర్యల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ER మోడల్, డేటా డిక్షనరీ మరియు ప్రాథమిక మరియు విదేశీ కీల మధ్య స్థాపించబడిన సంబంధాలను ఉపయోగించి, అవసరమైన అన్ని డేటా యాక్సెస్ కార్యకలాపాలను మాన్యువల్‌గా నిర్వహించడానికి ప్రయత్నం చేయబడింది. ఏదైనా మాన్యువల్ ఆపరేషన్ విఫలమైతే, కంపైల్ చేయబడిన లాజికల్ డేటా మోడల్ సరిపోదు మరియు తప్పక తొలగించాల్సిన లోపాలను కలిగి ఉంటుంది. బహుశా అవి ఎంటిటీ, సంబంధం లేదా లక్షణం యొక్క నమూనాలో అంతరానికి సంబంధించినవి కావచ్చు.
5. డేటా సమగ్రత మద్దతు అవసరాలు మరియు వాటి డాక్యుమెంటేషన్ యొక్క నిర్ణయం. ఈ అవసరాలు వైరుధ్య డేటా డేటాబేస్‌లోకి ప్రవేశించకుండా నిరోధించడానికి ఉంచబడిన పరిమితులు. ఈ దశలో, డేటా సమగ్రత సమస్యలు దాని అమలు యొక్క నిర్దిష్ట అంశాలతో సంబంధం లేకుండా కవర్ చేయబడతాయి. కింది రకాల పరిమితులను పరిగణించాలి:
- అవసరమైన డేటా. NULL విలువలు లేని గుణాలు ఉన్నాయో లేదో కనుగొనడం;
- లక్షణ విలువలపై పరిమితులు. లక్షణాల కోసం చెల్లుబాటు అయ్యే విలువలు నిర్వచించబడ్డాయి;
- ఎంటిటీ సమగ్రత. ఎంటిటీ యొక్క ప్రాథమిక కీలో NULL విలువలు లేకుంటే అది సాధించబడుతుంది;
- రెఫరెన్షియల్ సమగ్రత. పేరెంట్ ఎంటిటీ కోసం టేబుల్ అడ్డు వరుసలలో ఒకదాని ప్రాథమిక కీలో విదేశీ కీ విలువ తప్పనిసరిగా ఉండాలి అని అర్థం;
- వ్యాపార నిబంధనల ద్వారా విధించిన పరిమితులు. ఉదాహరణకు, BANK ప్రాజెక్ట్ విషయంలో, క్లయింట్ మూడు కంటే ఎక్కువ ఖాతాలను నిర్వహించకుండా నిషేధించే నియమాన్ని అనుసరించవచ్చు.
అన్ని స్థాపించబడిన డేటా సమగ్రత పరిమితుల గురించి సమాచారం డేటా నిఘంటువులో ఉంచబడుతుంది.
6. లాజికల్ డేటా మోడల్ యొక్క చివరి వెర్షన్ యొక్క సృష్టి మరియు వినియోగదారులతో చర్చ. ఈ దశ ER మోడల్ యొక్క తుది సంస్కరణను సిద్ధం చేస్తుంది, ఇది లాజికల్ డేటా మోడల్‌ను సూచిస్తుంది. డేటా డిక్షనరీ మరియు రిలేషనల్ టేబుల్ లింక్ స్కీమాతో సహా మోడల్ మరియు అప్‌డేట్ చేయబడిన డాక్యుమెంటేషన్ వినియోగదారులచే సమీక్ష మరియు విశ్లేషణ కోసం అందించబడతాయి, వారు ఇది సబ్జెక్ట్ ఏరియాని ఖచ్చితంగా సూచిస్తుందని నిర్ధారించుకోవాలి.
2.3 భౌతిక రూపకల్పన
భౌతిక రూపకల్పన దశ యొక్క ఉద్దేశ్యం కంప్యూటర్ యొక్క బాహ్య మెమరీలో ఉన్న డేటాబేస్ యొక్క నిర్దిష్ట అమలును వివరించడం. ఇది డేటా నిల్వ నిర్మాణం మరియు డేటాబేస్ డేటాను యాక్సెస్ చేసే సమర్థవంతమైన పద్ధతుల వివరణ. తార్కిక రూపకల్పనలో, వారు ప్రశ్నకు సమాధానం ఇస్తారు - ఏమి చేయాలి, మరియు భౌతిక రూపకల్పనలో - దీన్ని ఎలా చేయాలో ఒక మార్గం ఎంపిక చేయబడుతుంది. భౌతిక రూపకల్పన విధానాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి.
1. ఎంచుకున్న DBMSని ఉపయోగించి డేటాబేస్ పట్టికలను రూపొందించడం. మెషీన్ మీడియాలో హోస్ట్ చేయబడిన డేటాబేస్ను సృష్టించడానికి ఉపయోగించే రిలేషనల్ DBMS ఎంచుకోబడింది. పట్టికల రూపకల్పనకు దాని కార్యాచరణ లోతుగా అధ్యయనం చేయబడింది. అప్పుడు పట్టికల రూపకల్పన మరియు DBMS వాతావరణంలో వారి కనెక్షన్ యొక్క పథకం నిర్వహించబడుతుంది. సిద్ధం చేయబడిన డేటాబేస్ ప్రాజెక్ట్ దానితో పాటు డాక్యుమెంటేషన్‌లో వివరించబడింది.
2. ఎంచుకున్న DBMS వాతావరణంలో వ్యాపార నియమాల అమలు. పట్టికలలో సమాచారాన్ని నవీకరించడం వ్యాపార నియమాల ద్వారా పరిమితం చేయబడుతుంది. వాటిని అమలు చేసే విధానం ఎంచుకున్న DBMSపై ఆధారపడి ఉంటుంది. సబ్జెక్ట్ ఏరియా యొక్క అవసరాలను అమలు చేయడానికి కొన్ని సిస్టమ్‌లు మరిన్ని ఫీచర్లను అందిస్తాయి, మరికొన్ని తక్కువ. కొన్ని వ్యవస్థలలో, వ్యాపార నియమాలను అమలు చేయడానికి ఎటువంటి మద్దతు లేదు. ఈ సందర్భంలో, అప్లికేషన్లు వాటి పరిమితులను అమలు చేయడానికి అభివృద్ధి చేయబడతాయి.
డొమైన్ వ్యాపార నియమాల అమలుకు సంబంధించి తీసుకున్న అన్ని నిర్ణయాలు దానితో పాటు డాక్యుమెంటేషన్‌లో వివరంగా వివరించబడ్డాయి.
3. డేటాబేస్ యొక్క భౌతిక సంస్థ రూపకల్పన. ఈ దశ పట్టికల కోసం ఉత్తమ ఫైల్ సంస్థను ఎంపిక చేస్తుంది. రూపొందించబడిన డేటాబేస్‌లో నిర్వహించబడే లావాదేవీలు గుర్తించబడతాయి మరియు వాటిలో ముఖ్యమైనవి హైలైట్ చేయబడతాయి. లావాదేవీ నిర్గమాంశ విశ్లేషించబడుతుంది - ఇచ్చిన సమయ వ్యవధిలో ప్రాసెస్ చేయగల లావాదేవీల సంఖ్య మరియు ప్రతిస్పందన సమయం - ఒక లావాదేవీని పూర్తి చేయడానికి అవసరమైన సమయం. వారు లావాదేవీని పెంచడానికి మరియు ప్రతిస్పందన సమయాన్ని తగ్గించడానికి ప్రయత్నిస్తారు.
ఈ సూచికల ఆధారంగా, డేటాబేస్ నుండి డేటా ఎంపికను వేగవంతం చేసే పట్టికలలో సూచికలను నిర్వచించడం ద్వారా లేదా పట్టిక సాధారణీకరణ స్థాయికి అవసరాలను తగ్గించడం ద్వారా డేటాబేస్ పనితీరును ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి నిర్ణయాలు తీసుకోబడతాయి. సృష్టించబడిన డేటాబేస్ను ఉంచడానికి అవసరమైన డిస్క్ స్థలం అంచనా వేయబడింది. దాన్ని తగ్గించుకోవడానికి కృషి చేయండి.
పై సమస్యలపై తీసుకున్న నిర్ణయాలు డాక్యుమెంట్ చేయబడ్డాయి.
4. డేటాబేస్ రక్షణ వ్యూహం అభివృద్ధి. డేటాబేస్ విలువైన కార్పొరేట్ వనరు, మరియు దాని రక్షణపై చాలా శ్రద్ధ చూపబడుతుంది. దీన్ని చేయడానికి, ఎంచుకున్న DBMS అందించిన అన్ని రక్షణల గురించి డిజైనర్లు పూర్తి మరియు స్పష్టమైన అవగాహన కలిగి ఉండాలి.
5. డేటాబేస్ పనితీరు పర్యవేక్షణ మరియు దాని సర్దుబాటు యొక్క సంస్థ. డేటాబేస్ యొక్క భౌతిక ప్రాజెక్ట్ యొక్క సృష్టి తర్వాత, దాని పనితీరు యొక్క నిరంతర పర్యవేక్షణ నిర్వహించబడుతుంది. డేటాబేస్ యొక్క పనితీరు స్థాయికి సంబంధించిన సమాచారం దానిని ట్యూన్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. దీని కోసం, ఎంచుకున్న DBMS యొక్క సాధనాలు కూడా పాల్గొంటాయి.
పని చేసే డేటాబేస్‌లో ఏవైనా మార్పులు చేయాలనే నిర్ణయాలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి మరియు పూర్తిగా తూకం వేయాలి.