Модели БД. ER-модели

Проектирование моделей БД может осуществляться с использованием методологии IDEF1х (ERD). При использовании этой методологии на начальной стадии проекта разрабатывается диаграмма зависимостей сущностей. Задачей этой модели является обзор требований к информации ИСПУ, достаточной для начальной разработки ее информационного обеспечения. Эта модель не являются очень детализированной (в нее включены только основные сущности), и атрибуты представляются на концептуальном представлении. Одним словом, ERD является презентационной моделью, удобной для обсуждения структуры БД.

ERD-модель состоит из трех основных блоков: сущностей, атрибутов и связей. Если рассматривать диаграмму как некий графический язык, то можно заметить, что объекты являются существительными, атрибуты – прилагательными, а зависимости (связь, отношения) – глаголами этого языка. Построение модели данных в ERD-нотации заключается в нахождении правильного набора существительных, глаголов и прилагательных и в правильном их сочетании.

Сущность изображается на ER-диаграмме (например, MS Visio) в виде прямоугольника, в верхней части которого приводится ее название и далее следует список атрибутов. Ключевые атрибуты могут быть выделены подчеркиванием или иным способом. Названия сущностей могут быть только в единственном числе, например, аналоговый канал ввода данных измерения, технологический объект, продукт и т.д. Это делается для лучшей читаемости диаграммы. На рис. 39 представлена ER- диаграмма нефте- производства.

Рис.39. Пример ER модели БД нефте- производства

Связь – ассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных – это обеспечение возможности отыскания экземпляров одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между ними может быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность моделей БД.

Взаимосвязи между таблицами являются жизненно важными компонентами реляционных баз данных.

Эти связи создаются за счет использования общих ключевых атрибутов, т. е. записи в одной таблице ссылаются на записи в другой таблице. В ERD взаимосвязи отображены в виде линии между сущностями, входящими в модель. Связь между двумя сущностями также включает то, что факты одной сущности ссылаются или ассоциированы с фактами другой сущности.

Атрибуты, также как и сущности, должны быть четко определены. Для определения атрибутов используются те же правила, что и для выбора сущностей: сравнивая объект с его определением, мы должны понять, подходит ли ему это определение. Определения атрибутов, в общем случае, должны иметь такую же базовую структуру, как и определения сущностей. Определения атрибутов должны осуществляться в соответствии со следующими правилами:

· каждый атрибут должен иметь уникальное имя;

· сущность может обладать любым количеством атрибутов;

· сущность может обладать любым количеством наследуемых атрибутов, но наследуемый атрибут должен быть частью первичного ключа сущности-родителя;

· для каждого экземпляра сущности должно существовать значение каждого его атрибута (правило необращения в нуль – Not Null);

· ни один из экземпляров сущности не может обладать более чем одним значением для ее атрибута.