ЛП – локальное представление

2) инфологическое проектирование:

ИМ – инфологическая модель

3) даталогическое проектирование:

ЛМ – логическая модель

4) физическое и внешнее проектирование:

ФМ – физическая модель

ВМ – внешняя модель

Внешняя модель – это то, как вы намерены представлять данные, причем это должно совпадать с тем, что хотят получить пользователи и эксперты.

БД – база данных.

Инфологическое проектирование

Имеется несколько локальных (ЛП) представлений предметной области (ПО). Необходимо формализовать сведения об используемой информации.

Два подхода:

1) Объединение исходной информации и формализация:

ЛП => Предс + ПО => ИМ

Проблемы: данные отдельно собирались, а информация одна и та же. Пользователи используют разную терминологию, в связи с этим трудность в объединении локальных представлений. Используется для небольших проектов.

Объединение локальных инфологических моделей

ЛП => ЛокИМ => ИМ

Инфологическое (концептуальное) моделирование – процесс создания внешней (инфологической) модели данных о предметной области, не зависящее от любых физических аспектов ее представления.

Инфологическая модель (ИМ) – формализованное представление информации предметной области.

Цель инфологического моделирования – обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить на доступном широкому кругу пользователей и разработчиков языке. Известны следующие средства создания внешних моделей:

§ семантические сети;

§ язык инфологического моделирования;

ER-диаграммы.

Наибольшую популярность из-за доступности, наглядности и компактности приобрел подход моделирования «сущность-связь».

Модель «сущность-связь» (Entity-Relationship model) разработана Ченом в 1976 году с целью упрощения концептуального проектирования баз данных. (другие обозначения: ER, ERD, сущность-связь).

Для изображения ERD могут использоваться разные нотации:

1) нотация Чена:

- Первая нотация, то есть она не самая лучшая.

- Нотация в литературе фигурирует в качестве ссылок.

2) нотация Баркера:

- Она используется в СУБД Oracle.

3) нотация IDEF1X:

- Стандартизованная нотация.

- Нацелена на автоматизированную работу во многих программных продуктах.

Так же существует множество других нотаций, которые мы не будем рассматривать:

Основными элементами ER-модели являются:

─ сущности;

─ атрибуты (свойства);

─ связи.

Сущность

Сущность представляет собой различимое множество объектов {экземпляров сущности) реального мира с одинаковым набором атрибутов. Иными словами, сущность описывает некоторый тип объекта, характеризующийся определенным набором свойств.

Сущность идентифицируется именем и списком свойств (атрибутов). База данных о сколько-нибудь значительной предметной области содержит много (несколько) сущностей. Каждый экземпляр сущности обладает уникальным набором значений атрибутов.

На ER-диаграммах сущность представляется прямоугольником с именем сущности внутри.

Наименование - существительное в единственном числе, возможно расширенное прилагательным или дополнением.

Атрибут

Атрибут – неотъемлемое свойство сущности или связи. Именно по значениям атрибутов можно идентифицировать экземпляр сущности. Значения атрибутов представляют основную часть сведений, хранящихся в БД.

На ER-диаграммах атрибут представляется овалом (эллипсом), соединенным с соответствующей сущностью линией и с именем атрибута внутри.

Наименование - существительное в единственном числе, возможно расширенное прилагательным или дополнением.

Атрибуты связываются с сущностью. Обозначение связи зависит от вида свойства.

Атрибуты делятся на:

§ простые;

§ составные;

§ однозначные;

§ многозначные;

§ условные;

§ безусловные

§ производные.

Простой атрибут состоит из одного компонента с независимым существованием.

Составной атрибут состоит из нескольких компонентов, каждый из которых характеризуется независимым существованием.

На рисунке: " Дата" – простой атрибут, " Ремонт" – составной.

Однозначный (единичный) атрибут содержит одно значение для одного экземпляра сущности.

Многозначный (множественный) атрибут может содержать несколько значений для одного экземпляра сущности. Множественное свойство позволяет сохранять набор значений.

На рисунке: " Дата" – однозначный атрибут, " Ремонт" – многозначный.

Условные - могут отсутствовать у некоторых экземпляров сущностей.

Безусловные – всегда имеющиеся у всех экземпляров сущностей.

На рисунке: " Дата ремонта" – условный атрибут, может присутствовать при условии положительного значения атрибута " Ремонтопригодность" (если последний есть).

Производный атрибут представляет значение, производное (вычисляемое) от значения связанного с ним атрибута или некоторого множества атрибутов, принадлежащих некоторой сущности.

В предметной области сущности соответствует множество экземпляров. Все экземпляры имеют одинаковый набор атрибутов, но разное их значение.

Вопрос однозначной идентификации экземпляров сущности связан с понятием ключа (идентификатора).

Ключ – минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно идентифицировать экземпляр сущности. Иными словами, ключ – одно или несколько свойств, по значениям которых все экземпляры различаются.

В наборе атрибутов сущности можно выделить несколько потенциальных ключей. Потенциальный ключ, используемый реально для идентификации экземпляров сущности называется первичным ключом.

На ER-диаграммах имена атрибутов, выбранных в качестве первичного ключа, подчеркиваются.

Связь

Связь – указывает связанность экземпляров двух типов объектов.

Связи, также как и сущности и атрибуты, идентифицируют именем.

На ER-диаграммах связь изображается в виде ромба или шестиугольника, помеченного соответствующим именем. Соединение с ассоциированными сущностями производится линиями.

Пример ER-диаграммы с обозначениями сущностей, их атрибутов и связей представлен на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Пример ER-диаграммы

Степень связи – количество сущностей, которые охвачены данной связью.

Если связь определена между двумя сущностями, то ее степень – 2, а называется такая связь бинарной. Связь между тремя сущностями называется тернарной, четырьмя сущностями – кватернарной и т.д. В общем случае связь между n сущностями называется n-арной (рис. 2.4).

Рекурсивная связь – связь, в которой одни и те же сущности участвуют несколько раз в разных ролях.

Рекурсивная связь часто называют унарной. Пример такой связи представлен на рис. 2.4, г. В приведенном примере каждый студент из сущности СТУДЕНТ может исполнять обязанности дежурного по отношению к другим студентам той же сущности.

Для указания вида связи отмечаются:

Множественность

Возможны варианты:

- один экземпляр сущности A связан с одним экземпляром сущности B (1: 1). Пример: Декан-Факультет;

- один экземпляр сущности A связан со многими экземплярами сущности B (1: М). Пример: Квартира-Жилец;

- многие экземпляры сущности A связаны со многими экземплярами сущности B (М: М). Пример: Преподаватель-Студент;

Обязательность

Пример1: А – деканат, B – замдекана. Малый деканат может не иметь замдекана.

Пример 2: В большом деканате обязательно есть замдеканы.

Расширение нотаций

Расширение нотаций ER-модели используется для отображения более сложного характера связей между сущностями. Простые сущности содержат только атрибуты, сложные - другие сущности.

1) Составная сущность: описывается не одной, а несколькими сущностями. Главная обозначает целое, прочие - части объекта. Отражает отношение целого и части.

Пример: винчестер – часть компьютера.

2) Обобщенная сущность – отражает отношение, род, вид. Пример: сущность " студент" может подразделяться на виды: " бюджетники" и " ПВЗ".

3) Ассоциация определяет отношение: объект - действия. Расширяет возможности связи:

а) Позволяет задать для связи дополнительную информацию. Пример: связь " тест" определена между сущностями " вопросы" и " тестируемые". Связь может иметь свойства: дата, оценка…

б) Соединение трех или более типов

в) Используется для реализации отношения " многих ко многим".

К графическому изображению ER-модели добавляется текстовое описание:

1) описание сущности, свойств, связи.

2) описание ограничения целостности.

3) описание алгоритмических связей (например, вычисляемые поля).

4) описание информационных запросов.

Проблемы ER-моделирования

В процессе создания инфологической модели на языке ER-диаграмм, могут возникать нежелательные ситуации, которые в литературе называются ловушками соединения. Причины этих проблем кроются в неправильной интерпретации семантики предметной области, в том числе смысла некоторых связей между выделенными сущностями. Наиболее распространенными являются два вида ловушек соединения:

§ ловушки разветвления;

§ ловушки разрыва.

Ловушка разветвления имеет место в том случае, если модель отображает связь между сущностями, но путь между отдельными экземплярами этих сущностей однозначно не определяется. Возникает в случае, когда две или больше связей ОДИН-КО-МНОГИМ разветвляются из одной сущности. Потенциальная ловушка разветвления показана на рис. 2.11, где две связи типа 1: М выходят из одной и той же сущности ФАКУЛЬТЕТ. Проблема может возникнуть при попытке выяснить, по какой специальности обучается каждый из студентов факультета.

Рис. 2.11. Пример ловушки разветвления

Устранить такой дефект можно только путем перестройки исходной модели. Результат адекватного преобразования модели представлен на рис. 2.13.

Рис. 2.13. Преобразованная ER-модель

Ловушка разрыва появляется в том случае, если в модели предполагается наличие связи между сущностями, но не существует пути между отдельными экземплярами этих сущностей. Возникает при неправильной интерпретации связей между сущностями

На рис. 2.15 потенциальная ловушка разрыва показана на примере связей между сущностями ОБЩЕЖИТИЕ, СТУДЕНТ и КОМНАТА.

Рис. 2.15. Пример ловушки разрыва

ER-модель на рис. 2.15 не даёт возможность получить ответ на вопрос: «В каком общежитии находится комната под заданным номером». Устранить эту проблему можно только путем перестройки ER-модели для представления правильного взаимоотношения между сущностями. Преобразованная ER-модель показана на рис. 2.16. В модель добавлена связь Размещение между сущностями ОБЩЕЖИТИЕ и КОМНАТА.

Рис. 2.16. Преобразованная ER-модель

Логические модели данных.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒