Projektowanie bazy danych

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.

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

Projektowanie bazy danych - przykład

Przekształcenie powiązań typu wiele do wiele.
Każde z powiązań typu m : n, ze względu na późniejszą 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

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

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

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)

Projektowanie bazy danych - przykład

Bank

Nazwa

banku

Char(40)

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

pocztowy

Char(6)

Miasto

Miejscowość Char(40)

Projektowanie bazy danych - przykład

Ulica

Char(30)

Telefon

Telefon do klienta

Char(15)

Bank

Nazwa

banku

Char(40)

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

pocztowy

Char(6)

Miasto

Miejscowość Char(40)

Ulica

Char(30)

Telefon

Telefon do klienta

Char(15)

Bank

Nazwa

banku

Char(40)

Konto

bankowe

Char(40)

Nazwa_Klienta

Nazwa

klienta

Char(80)