ИНФОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ
База данных представляет собой целевую модель предметной области. Это означает, что в базе данных находят отражение только те факты о предметной области, которые необходимы для функционирования автоматизированной системы. Говорят, что предметная область базы данных определена, если известны существующие в ней объекты, их свойства и отношения. Проектирование базы данных начинается с предварительной структуризации предметной области. Объекты реального мира подвергаются классификации, фиксируется совокупность подлежащих отображению в базу данных типов объектов.
Для каждого типа объекта фиксируется:
1) совокупность свойств, с помощью которых будут описываться объекты данного типа;
2) виды отношений между этими объектами.
После этого решается вопрос о том, какая информация об объектах должна быть представлена в базе данных и как ее представить с помощью данных.
Сущность инфологического подхода к проектированию базы данных заключается в установлении соответствия между состоянием предметной области, ее восприятием и представлением в базе данных.
|
|
Каждый объект в конкретный момент времени t характеризуется определенным состоянием. Определим элементарные объекты моделирования (атомарная единица данных, элементарная единица данных, элементарная ситуация и др.).
В общем случае элементарная ситуация определяется кортежем <О,y,t>,
где О - объект или n объектов;
y – свойства, n-арная связь;
t – время.
Возможность реализации такого представления объекта приводит к различным моделям данных.
Отметим, что основное понятие в информационной среде – это «сведение». Сведения представляются выражениями, в основе которых лежат элементарные сообщения. Структура элементарного сообщения соответствует структуре элементарной ситуации.
Например,
элементарное сообщение <x,y,z>
элементарная ситуация <O,y,t>
где х – сведения об объекте,
y – сведения о свойствах или связях,
z – сведения о времени.
2.2 Модель типа «сущность-связь»
Это неформальная модель предметной области. Основное ее назначение – это семантическое описание предметной области, а также представление информации для обоснования выбора модели и структуры данных. Для построения модели типа «сущность-связь» используется три основных конструктивных элемента: сущность, атрибут, связь. Составляющая времени здесь отсутствует. Она может быть выражена с помощью атрибутов.
Сущность – это некоторая абстракция или собирательное понятие об объекте, процессе или явлении, о которых необходимо хранить информацию в системе.
|
|
Экземпляр сущности определяет конкретный объект в наборе объектов.
Тип сущности определяет набор однородных объектов. Отметим, что каждый рассматриваемый в модели тип сущности должен быть поименнован.
Атрибут – это поименованная характеристика сущности, которая принимает значения из некоторого множества. В модели атрибут выступает в качестве средства, с помощью которого моделируется свойство сущности.
Например, для описания свойства сущности КНИГА можно использовать атрибуты: НАЗВАНИЕ, ФАМИЛИЯ-АВТОРА, ГОД-ИЗДАНИЯ и др. Чтобы задать атрибут в модели необходимо:
1) присвоить ему наименование;
2) привести смысловое описание атрибута;
3) определить множество его допустимых значений;
4) указать значение.
Отметим, что для идентификации конкретных экземпляров сущности в некотором типе используются специальные атрибуты – идентификаторы. Это могут быть один или несколько атрибутов, значения которых позволяют отличать один экземпляр сущности от другого.
Например, ШИФР – ДЕТАЛИ
НОМЕР – СЛУЖАЩЕГО
НОМЕР – СЧЕТА
НОМЕР – ОПЕРАЦИИ
НОМЕР – РЕЙСА
ДАТА – РЕЙСА
Примечание. Идентификатор объекта рассматривается как ключ к записям или группе записей (первичный ключ).
Вывод. Основное значение атрибута – это описание свойств сущности объекта и идентификация экземпляров сущности.
Связь выступает в модели в качестве средства, с помощью которого представляются отношения между сущностями, имеющими место в предметной области.
Связи бывают бинарные (между двумя сущностями) и n-арными.
Для определения характера взаимосвязей между сущностями используются прямое и обратное отображения между двумя соответствующими множествами экземпляров сущностей.
Рассмотрим классификацию бинарных связей.
Отображение 1:1
Например,
Тип А Тип В
1:1
О | О | Квартира | Ответственный квартиросъемщик | |||
О | О | |||||
О | О | |||||
О | О |
Идентификация экземпляров сущностей
уникальна в обоих направления отображения.
Отображение 1:М (связь один ко многим)
Например,
О | О | Область | 1:М | Город | ||
О | О | |||||
О | О | |||||
О |
Отображение М:1
Это отображение обратно к предыдущему. Это может быть связь типа «входит в состав».
М:1
Город | Область |
Отображение М:N (связь типа многие ко многим)
Например,
Тип А Тип В
М:N
О | О | Студент | Дисциплина | |||
О | О | |||||
О | О | |||||
О О | О О |
Связь типа «изучает»