#41 2. Cele projektowania Każdy fakt odzwierciedla w pewnym sensie teorię. Błękitny kolor nieba stanowi dowód słusznoci praw optyki. Nie ma sensu doszukiwanie się ukrytych przyczyn zjawisk; przyczyny te wynikajš z teorii J. W. Goethe ================================= Dlaczego należy przykładać wagę do projektowania? Wiele osób pracujšcych z programami SZRBD wštpi w celowoć uczenia się metod projektowania. W końcu nowoczesne pakiety SZRBD zawierajš przykładowe bazy danych, które można kopiować i dostosowywać do indywidualnych potrzeb, a zawarte w nich tabele przenosić do nowych baz. Niektóre aplikacje zawierajš nawet kreatory", prowadzšce użytkownika za rękę przez cały proces definiowania i tworzenia tabel. Te narzędzia nie pomagajš jednak w projektowaniu bazy danych, a jedynie ułatwiajš wprowadzenie w życie gotowego projektu. Spora liczba użytkowników wydaje się nie rozumieć, że opisane wyżej narzędzia należy wykorzystywać dopiero po okreleniu logicznych podstaw bazy danych. Zarówno kreatory", jak i przykładowe bazy danych majš za zadanie jedynie skrócić czas fizycznej implementacji projektu. Chodzi o to, aby po szybkim i bezbolesnym wprowadzeniu logicznych podstaw bazy danych do programu SZRBD użytkownik miał więcej czasu na stworzenie i dopracowanie aplikacji służšcych do komunikowania się z tš bazš. Powodem, dla którego warto powięcić czas na stworzenie projektu logicznego bazy danych przed przystšpieniem do implementacji, jest to, iż projekt ten ma kluczowe znaczenie dla spójnoci, integralnoci i dokładnoci danych przechowywanych w bazie. Jeli baza zostanie zaprojektowana w sposób nie przemylany, wówczas jej użytkownicy będš mieli kłopoty z odczytywaniem zeń informacji; zachodzi również niebezpieczeństwo, że informacje te będš niezupełne lub nawet błędne. Niedokładnoć #42 informacji jest najpoważniejszš konsekwencjš złego projektu bazy danych i może ona w drastyczny sposób wpłynšć na funkcjonowanie organizacji wykorzystujšcych tę bazę. Jeli informacje zawarte w bazie danych decydujš o codziennym funkcjonowaniu jakiej instytucji bšd też wpływajš na jej planowanie, projekt tej bazy musi być dokładny. Spójrzmy na problem z innej perspektywy. Załóżmy, że nasza baza danych to dom, który ma zostać dla nas zbudowany na zamówienie. Od czego zaczniemy? Rzecz jasna, nie od zadzwonienia po wykonawcę. Nie pozwolimy nikomu budować naszego domu według jego własnych upodobań. Zatrudnimy więc najpierw architekta, który wykona dla nas odpowiedni projekt, a dopiero potem wynajmiemy firmę budowlanš, która wcieli go w życie. Architekt ujmie nasze potrzeby w szereg rysunków, spisów, informacji o kształtach i rozmiarach poszczególnych częci oraz wymagań dotyczšcych różnych instalacji. Następnie wykonawca dostarczy materiały i siłę roboczš, która zbuduje dom zgodnie z dostarczonym projektem. Wróćmy teraz do naszej bazy danych i potraktujmy jej projekt logiczny jako rysunki projektanta, a fizycznš implementację jako gotowy dom. Projekt bazy zawiera informacje o wszystkich elementach, z jakich ma się ona składać, uwzględnia informacyjne i operacyjne wymagania instytucji, której baza ta ma służyć. Dopiero po sporzšdzeniu projektu logicznego możemy go urealnić za pomocš programu SZRBD. Wreszcie, zdefiniowawszy wszystkie wymagane tabele, relacje i zapewniwszy integralnoć danych, możemy uznać bazę za gotowš. Teraz, konstruujšc aplikacje, które umożliwiš nam interakcję z przechowywanymi w niej danymi, możemy być pewni, że udostępniš one użytkownikom precyzyjne i poprawne informacje. Można oczywicie wykorzystać SZRBD do implementacji kiepskiego projektu, ale dobrze przemylana baza oznacza bardziej efektywne i oszczędne przechowywanie danych, łatwiejszš obsługę i zarzšdzanie oraz większš dokładnoć odczytywanych z niej informacji. Rola teorii W poniższych rozważaniach słowo teoria" jest wykorzystywane w jego pierwotnym znaczeniu - jako zbiór propozycji uważanych za ogólne zasady", nie za jako kolokwialne okrelenie sugestii" czy zalecenia". Wiele dziedzin nauki (razem ze skojarzonymi z nimi metodologiami projektowania) ma korzenie w jakiej teorii. Inżynierowie-architekci mogš obmylać praktycznie nieograniczonš iloć rodzajów budynków, wykorzystujšc podstawowe prawa fizyki. Kompozytorzy tworzš piękne symfonie, stosujšc się do zasad teorii muzyki. Przemysł samochodowy wykorzystuje zasady aerodynamiki do budowania coraz szybszych i ekonomiczniejszych samochodów. Konstruktorzy samolotów wykorzystujš te same prawa do projektowania skrzydeł o zmniejszonym oporze. #43 Powyższe przykłady pokazujš, jak ważna jest teoria. Głównš korzyciš płynšcš ze stosowania teorii jest uczynienie zjawisk przewidywalnymi; możemy wówczas stwierdzić co nastšpi, jeli wykonamy pewnš czynnoć lub cały ich cišg. Wiemy, że jeli upucimy kamień, spadnie on na ziemie. Jeli mamy refleks, możemy usunšć naszš stopę z równania opisujšcego prawo powszechnego cišżenia. Tak samo jest za każdym razem. Jeli gładko oszlifujemy kamień i położymy go na innym płaskim kamieniu, możemy przewidzieć, że pozostanie on w tym samym miejscu, nawet jeli go pucimy. Ta sama teoria pozwala nam na budowanie piramid, katedr czy przystanków autobusowych. Rozważmy teraz bazę danych. Wiemy, że jeli między dwoma tabelami istnieje relacja, możemy odczytywać dane z obu tych tabel jednoczenie; wynika to z budowy relacyjnego modelu logicznego. Dane odczytywane z obu tabel będš powišzane przez wartoć pewnego pola, definiujšcego relację między nimi. Także tutaj wykonywane przez nas czynnoci będš miały przewidywalne skutki. Relacyjny model logiczny jest oparty na gałęziach matematyki, znanych jako teoria mnogoci oraz rachunek predykatów pierwszego rzędu. Fakt zbudowania modelu relacyjnego na podstawach matematycznych czyni go wyjštkowo elastycznym strukturalnie, a nam umożliwia dostęp do poprawnych i dokładnych informacji. Jednoczenie wspomniane dziedziny wiedzy dajš nam narzędzia niezbędne do budowy poprawnych struktur baz danych oraz pozwalajš na sformułowanie dobrych metodologii projektowania. Istnieje zrozumiała niechęć do zagłębiania się w skomplikowane teorie matematyczne, jeli czynnoć, którš chcemy wykonać, jest w miarę prosta. Dlatego też czasem słyszy się poglšdy głoszšce, iż podstawy, na których oparty jest RMBD oraz skojarzone z nim metodologie projektowania, nie majš żadnych powišzań ze wiatem rzeczywistym" albo że sš w jakiej mierze niepraktyczne". To nieprawda - matematyka jest kluczem do zrozumienia relacyjnego modelu logicznego. Nie martw się jednak - w praktyce znajomoć teorii mnogoci czy rachunku predykatów pierwszego rzędu wcale nie jest potrzebna w użytkowaniu relacyjnych baz danych! To jak uczenie się praw aerodynamiki tylko po to, aby móc jedzić samochodem. Aerodynamika może okazać się pomocna w zrozumieniu, jak konstruktorzy samochodów osišgajš niższe spalanie w tworzonych przez siebie pojazdach, lecz zwykły kierowca nie musi się niš w ogóle przejmować. Teorie matematyczne stanowiš podstawę relacyjnego modelu logicznego i tym samym czyniš go bardziej przewidywalnym, bezpiecznym i efektywnym. Teorie te definiujš podstawowe elementy składowe relacyjnej bazy danych oraz umożliwiajš formułowanie wytycznych mówišcych, w jaki sposób elementy te należy ze sobš łšczyć. Łšczenie ze sobš częci składowych w celu osišgnięcia pożšdanego rezultatu okrela się mianem projektowania". #44 Korzyci płynšce z opanowania poprawnej metodologii tworzenia projektów Projektowania bazy danych można nauczyć się metodš prób i błędów, zabrałoby to jednak mnóstwo czasu i po drodze trzeba by było wielokrotnie naprawiać skutki swoich pomyłek. Istniejš przynajmniej trzy główne korzyci płynšce z nauki poprawnej metodologii projektowania. Przede wszystkim, da Ci ona wiedzę potrzebnš do tworzenia efektywnych struktur baz danych. Po drugie, dobra metodologia projektowania to między innymi zbiór procedur, które przeprowadzš Cię za rękę przez cały proces tworzenia bazy. I wreszcie, opanowanie właciwej metodologii projektowania ograniczy iloć popełnianych po drodze błędów do minimum. Rzecz jasna, błędy zawsze będš się zdarzać, lecz umiejętnoć poprawnego projektowania baz danych umożliwi Ci ich wykrycie w momencie, kiedy ich naprawienie nie będzie jeszcze zbyt trudne. Rola zrozumienia metod projektowania baz danych Oprócz czynienia projektu łatwiejszym do skonstruowania, dobra metodologia wpływa również korzystnie na produkt końcowy - na samš bazę danych. Po pierwsze, poprawnie zaprojektowana baza umożliwi Ci odczytywanie informacji na praktycznie nieograniczonš liczbę sposobów. Po drugie, wraz z pełniejszym zrozumieniem metod projektowania, będziesz mógł bardziej efektywnie wykorzystywać swój SZRBD. Im więcej dowiesz się o sposobach tworzenia i użytkowania bazy danych, tym lepiej zrozumiesz, dlaczego dane narzędzie jest udostępniane przez SZRBD i jak należy je wykorzystać do zaimplementowania opracowanej przez siebie struktury. Wreszcie po trzecie, sporš liczbę problemów zwišzanych z przetwarzaniem danych można przypisać ich redundancji, niepoprawnoci czy brakowi. Wszystkie te sytuacje sš potencjalnymi ródłami błędów i utrudniajš konstruowanie niektórych zapytań czy raportów. Na szczęcie jednak większoci z nich, jeżeli nie wszystkich, można łatwo uniknšć przez poprawne zaprojektowanie bazy. Cele dobrego projektu Istnieje kilka niezależnych od siebie celów, do których należy dšżyć, tworzšc poprawnš, efektywnš strukturę bazy danych. Jeli będziesz o nich pamiętał i kierował się nimi podczas tworzenia swojej bazy, unikniesz wielu z omówionych wczeniej problemów. Aby zaprojektować dobrš bazę danych, należy upewnić się, że baza ta: obsługuje uprzednio zadeklarowane, jak również ad hoc tworzone metody czerpania danych. Podstawowe wymagania informacyjne oraz ewentualne...
sliwak