6.Моделирование данных. Основные понятия, определения и примеры.

Цель моделирования данных состоит в обеспечении разработчика ИС концептуальной схемой базы данных в форме одной или нескольких локальных моделей, которые относительно легко могут быть перенесены в любую систему баз данных. Наиболее распространенным средством моделирования данных яв­ляются диаграммы «сущность-связь».

Хранилище (склад) данных (ХД) ‑ извлеченные данные из оперативных и архив­ных БД, преобразованные в формат, приемлемый для сложных нерег­ла­мен­ти­рованных запросов и многомерного анализа.

Объект (сущность ) - предмет, человек или событие, о ко­то­ром соби­рает­ся и хранится информация.

Экземпляр объекта (кортеж, запись) - единичное значение объекта.

Пример. Объект “СОТРУДНИК”, экземпляр ‑ данные об Иванове И.

Атрибут ‑ отдельная характеристика (свойство) объекта.

Домен ‑ область значений одного или нескольких атрибутов.

Ключ - атрибут или группа атрибутов (называемых ключевыми), од­ноз­нач­но определяю­щая экземпляр объекта (за­пись или строку таблицы).

Пример. Атрибуты “Код завода”, “Код изделия”, “Да­та выпуска из­делия” образуют составной ключ объекта “ВЫПУСК ИЗДЕЛИЯ”.

Выделяют четыре уровня моделей представления данных в базе:

1. Концептуальная модель (концептуальная схема) - это сово­куп­ность объектов и их взаимосвязей вне зависимости от конкретной СУБД.

2. Логическая модель (логическая схема) - это концептуальная модель в тер­минах конкретной СУБД.

3. Внутренняя модель (физическая схема, физическая модель) - это пред­став­ление данных на внешнем носителе.

4. Подмодель (подсхема, внешняя схема) ‑ это представление о базе с точки зрения пользователя таблицы. Эта модель упрощает для пользо­ва­те­ля представление о базе (не нужно знать всю базу, а только ее часть, исполь­зу­емую пользователем) и защищает базу данных от несанкци­они­ро­ван­но­го использования данных за пределами внешней модели.

Такое многоуровневое представление упрощает реализацию, управ­ле­ние и использование таблицы. Проектирование и управление базой ве­дется на каждом уровне представления.

Связь (отношение) между родительским (основным, ведущим) и до­черним (подчиненным, ведомым) объектами (таблицами) производится по ра­венству значений ключа связи (ключ может состоять из нескольких атри­бутов или полей связи) в обеих таблицах. В терминах графа роди­тель­ский объект мож­­­­­но назвать исходным узлом, а дочерний ‑ подчиненным.

При связывании объектов используются следующие понятия:

Первичный ключ ‑ уникальный ключ, используемый для связи с другим объектом. Та­кой ключ может быть только один на объект.

Вторичный ключ (кандидат) ‑ ключ, который может быть первичным.

Внешний ключ ‑ атрибут или группа атрибутов до­чер­него объекта, которые являются первичным ключом в родительском объекте (атрибут “Код подразделения” в объекте “СОТРУДНИК” является внеш­ним ключом, так как он является первичным ключом в родительском объекте “ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ”).

Типы (степени) связей между объектами:

Тип связи “Один-к-одному”, или бинарная связь (1:1). Полями связи явля­ют­ся клю­че­вые поля. Одной записи родительского объекта “A” соот­вет­ст­ву­ет только одна запись дочернего объекта “B” и наоборот (A<-->B).

Пример. Связь между объектами “ПРЕПОДАВАТЕЛЬ” и “ПРЕД­МЕ­­Т” по полям связи “Табельный номер преподавателя” и “Код пред­мета”.

Связь типа “Один-ко-многим” (1:М). Полями связи являются клю­че­вое поле родительского объекта и неключевое поле дочернего объекта. Одной записи родительского объекта “A” соот­вет­ст­ву­ет несколько записей дочернего объекта “B” (A-->>B). Объект “A” называют односвязанным, а “B” ‑ многосвязанным.

Пример. Связь между объектами “ПРЕПОДАВАТЕЛЬ” и “ПРЕД­МЕ­­­Т”, если допускается преподавание одним преподавателем несколь­ких предметов, но один предмет не может преподаваться несколькими пре­по­давателями.

Связь типа “Многие-к-одному” (М:1). Полями связи являются неклю­че­вое поле родительского объекта “А” и ключевое поле дочернего объекта ‘B” (A<=B).

Пример. Связь между объектами “ПРЕПОДАВАТЕЛЬ” и “ПРЕД­МЕ­­­Т”, если допускается преподавание одним преподавателем не более одного предмета, но один предмет может преподаваться несколькими пре­по­давателями.

Связь типа “Многие-ко-многим” (М:М). Полями связи являются неключевые поля родительского и дочернего объектов. Одной запи­си ро­дительского объекта “A” соот­вет­ст­ву­ют несколько записей дочернего объек­та “B” и наоборот (A<=>B).

Пример. Связь между объектами “ПРЕПОДАВАТЕЛЬ” и “ПРЕД­МЕ­­­Т”, если допускается преподавание одним преподавателем несколь­ких предметов и один предмет может преподаваться несколькими пре­по­да­ва­те­лями.