Концептуальный уровень архитектуры базы данных

2.3.1 Инфологическая модель предметной области

Исходными данными для построения инфологической модели предметной области являются результаты анализа предметной области, представленные в виде описания классов объектов и связей между ними.

Инфологическая модель в данной дипломной работе представлена в виде ER-диаграммы, построенной по методологии Ричарда Баркера. Далее приводится краткое описание этой методологии.

Элементы методологии: класс объектов (сущность), свойство класса объектов, опциональность свойств, мощность или тип, уникальный идентификатор, опциональность и переносимость связей, супертип, подтип, уникальность объектов из связей, арк.

Сущность изображается в виде блока с закругленными концами, внутри которого заглавными буквами записывается имя сущности, а строчными – ее атрибуты. Две сущности могут быть связаны между собой. Графическое представление объектов и связей изображено на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Графическое представление классов объектов и связей

Связи представляют информационные потребности и правила бизнеса:

Значения некоторых атрибутов могут в какие-то моменты просто отсутствовать или же быть недоступны. В таких случаях перед именем атрибута на схеме ставится буква «o», что говорит о том, что атрибут – необязательный (optional).

Те атрибуты, значения которых должны быть известны всегда, имеют перед своим именем значок «*».

Сущность может иметь несколько альтернативных способов уникальной идентификации: первый метод состоит в обозначении тех атрибутов, которые составляют уникальный идентификатор, символом «#» и в перечеркивании входящих в уникальный идентификатор связей.

Элементарные правила построения схем направлены на облегчение чтения схем, их восприятия пользователями, а также повышение их качества и точности. Необходимо стараться, чтобы блоки на схемах выстраивались в ряд, а линии связей были по возможности прямые, горизонтальные или вертикальные. Пересечения линий были сведены к минимуму. Если же пересечения не удается избежать, надо, чтобы линии пересекались под углом 30 – 60 градусов, облегчая тем самым зрительное восприятие. Также необходимо следить за тем, чтобы не получались схемы, состоящие из большого количества элементов с близко расположенными параллельными линиями: за такими связями трудно следить. В этом случае надо оставлять больше места между блоками, чтобы у пользователя не возникало ощущение тесноты; для придания схеме изящного вида можно изредка использовать и диагональные линии. Необходимо стараться, чтобы разветвляющийся конец («воронья лапа») связи находился слева или в верхней части линии связи. Как оказалось, это повышает точность модели, ибо модель при этом читается от более часто встречающихся сущностей к более редким. Большинство людей просматривает схемы слева направо и сверху вниз, так что такое расположение информации совпадает с естественным путем ее восприятия. Этому способствует также тот факт, что наиболее редко встречающиеся сущности, находящиеся в правом нижнем углу схемы, представляют особенную важность, ибо используются для описания других объектов. Чтение схемы в направлении таких сущностей помогает определять остальные сущности через связи, существующие между ними.

Размеры и форма блоков не имеют особого значения. Блоки могут быть вытянутыми, увеличенными или сжатыми, если это необходимо в целях обеспечения большей наглядности представления. См. слайд.

Даталогическая модель БД

Для построения даталогической модели (ДЛМ) используются модели на основе физических записей. Существуют иерархические, сетевые, реляционные модели данных. В данной работе использована реляционная модель данных.

Реляционное отношение (таблица) – это подмножество декартового произведения k доменов, имеющих смысл с точки зрения рассматриваемой предметной области. Домен – это допустимое множество значений одного типа.

Процесс преобразования инфологической модели предметной области в даталогическую модель достаточно формализован.

Простые объекты – это объекты, информация о которых первой появляется в предметной области, они не имеют рекурсивных связей и не входят в супертипы и арки. Связи на стороне этих объектов называются родительскими или главными. Именем реляционного отношения становится имя класса объектов, каждое свойство класса объектов становится атрибутом отношения. Первичный ключ выделяется, уникальные потенциальные ключи помечаются. Все свойства входящие в состав первичного ключа должны быть обязательными.

Связь «один ко многим» реализуется копированием первичного ключа из реляционного отношения на стороне «один» в реляционное отношение на стороне «много», т.е. из главного отношения в подчиненное, новому атрибуту присваивается уникальное в пределах отношения имя. В имени хорошо использовать имя таблицы, откуда осуществляется копия, этот атрибут помечается как внешний ключ. Если на ER-диаграмме опциональность свойств на стороне много была обязательной, то опциональность внешнего ключа также обязательна, либо наоборот.

Преобразование связи «один к одному» в ER-диаграмме может иметь разную опциональность, от этого зависит ее отображение в схеме БД. Если связь «один к одному» обязательна с одной стороны, то поле с внешним ключом добавляется в отношение на обязательной стороне, и это отношение становится подчиненным. Опциональность внешнего ключа будет обязательной, если связь не обязательна или обязательна в обоих направлениях. Необходимо выбрать в какую таблицу будет помещен внешний ключ. Если строка в одном отношении создается обычно раньше, чем в другом, то это отношение назначается главным, а внешний ключ создается в подчиненном. Если в одном отношении будет меньше строк, чем в другом, т.е. его размер будет изменяться менее динамично, тогда это отношение назначается главным и внешний ключ создается в подчиненном. Внешний ключ, отражающий такую связь, должен быть уникальным.

Поскольку рекурсивная связь – это связь между объектами одного класса, внешний ключ создается в том же отношении путем копирования первичного ключа. Дополнительное ограничение рекурсивной связи, такие как объект не должен быть подчинен сам себе, реализуются либо в логике приложения, либо в триггерах и хранимых процедурах, что более предпочтительно.

В соответствии с используемым методом нисходящего проектирования на основе ER-диаграммы предметной области спроектирована даталогическая модель реляционной базы данных (РБД), приведенная на слайде.

Позиция ведомости Номер ПК Количество Код товара ВК1 Код поз пр ВК2 Код ед изм ВК3 Код ведом ВК4

2.3.2. Анализ схем реляционных отношений на соответствие ЗНФ

Нормализация схем отношений необходима для устранения избыточности данных в реляционных отношениях, ведущей к аномалиям при добавлении, обновлении и удалении данных в БД. В теории баз данных определено 6 нормальных форм (НФ).

Схема реляционной базы данных находится в 1НФ, если все отношения соответствуют 1НФ. Схема отношения находится в 1НФ, если все атрибуты имеют атомарные (неделимые) значения. В данной работе все схемы соответствуют 1НФ.

Схема РБД находится в 2НФ, если она находится в 1НФ и все схемы отношений соответствуют 2НФ. Схема отношения находится в 2НФ, если она находится в 1НФ и все не ключевые атрибуты функционально полно зависят от составного первичного ключа. Если в схеме отношения имеется простой первичный ключ (состоит из одного атрибута), то схема по определению находится в 2НФ. Все схемы в данной работе соответствуют 2НФ.

Схема РБД находится в 3НФ, если она находится в 2НФ и все схемы отношений соответствуют 3НФ. Схема отношения находится в 3НФ, если она находится в 2НФ и в ней отсутствуют транзитивные зависимости между не ключевыми атрибутами и первичным ключом.

Полученная схема реляционной базы данных в данной работе соответствует 3НФ.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒