Logiczne modelowanie danych

W porównaniu do analizy wymagań i koncepcyjnego modelowania danych, logiczne modelowanie danych jest bardziej mechanicznym procesem.

Głównym elementem jest proces konwersji diagramu ERD (Entity-Relationship Diagram), będącego wynikiem koncepcyjnego modelowania danych, do paradygmatu relacyjnej bazy danych, na podstawie reguł mapowania (Mapping Rule).

Reguły mapowania

• Prostokątne encje są konwertowane do tabel.
• Kołowe atrybuty są konwertowane do kolumn.
• Relacje są konwertowane do kluczy głównych (PK) lub kluczy obcych (FK).

Najpierw najlepiej jest przedstawić tabele, które nie posiadają kluczy obcych (FK).

Relacje

• Relacje między tabelami są reprezentowane z uwzględnieniem kardynalności i opcjonalności.
• Relacje są przedstawiane w kolejności od najprostszej relacji 1:1, przez relację 1:N, do relacji N:M.

Przetwarzanie relacji 1:1

W relacji 1:1 należy zbadać zależność między dwiema tabelami i ustawić klucz obcy (FK).

Można je traktować jako tabelę nadrzędną i podrzędną.

Przetwarzanie relacji 1:N

W relacji 1:N, ponieważ 1 jest referencjonowane przez N, klucz obcy (FK) jest ustawiony w N.

Przetwarzanie relacji N:M

W celu obsługi relacji N:M w relacyjnej bazie danych, tworzona jest tabela pośrednia (zwana również tabelą mapowania lub tabelą łącznikową) w celu jej reprezentacji.

W tym przypadku ważne jest, aby przedstawić kardynalność i opcjonalność obu tabel referencjonowanych na podstawie tabeli mapowania.

Normalizacja (Normalization)

Jest to proces przekształcania nieprzetworzonej tabeli w tabelę odpowiednią dla relacyjnej bazy danych.

W zastosowaniach przemysłowych stosuje się proces normalizacji do 3NF (Trzecia Forma Normalna), a dalsze etapy normalizacji są wykorzystywane głównie w środowisku akademickim.

Normalizacja powinna być przeprowadzana sekwencyjnie, krok po kroku.

Pierwsza forma normalna (1st Normal Form, 1NF)

• Kolumny w tabeli powinny zawierać tylko wartości atomowe (Atomic).

Zasada pierwsza forma normalna może być trudna do zrozumienia, ale w zasadzie oznacza, że każda kolumna powinna zawierać tylko jedną wartość.

Jeśli w jednej kolumnie znajduje się wiele wartości, czyli nie jest ona atomowa, może to prowadzić do problemów, takich jak trudności z łączeniem (JOIN) za pomocą instrukcji SQL oraz innych problemów.

Druga forma normalna (2nd Normal Form, 2NF)

• Musi spełniać pierwszą formę normalną.
• Należy usunąć częściową zależność.

Jeśli w wierszach tabeli istnieją powtarzające się wartości, należy znaleźć kolumnę, od której zależy ten wiersz, i rozdzielić je.

Trzecia forma normalna (3rd Normal Form, 3NF)

• Musi spełniać pierwszą formę normalną.
• Musi spełniać drugą formę normalną.
• Należy usunąć zależność przechodnią.

Pojęcie zależności przechodniej jest bardzo trudne do zrozumienia. Z mojego zrozumienia, jeśli w danej tabeli istnieje co najmniej jedna wartość (oczywiście z wyjątkiem klucza obcego FK), która pośrednio odnosi się do identyfikatora innej tabeli, to można to nazwać zależnością przechodnią.