Моделирование предметной области. Er диаграмма.

Моделирование предметной области - один из начальных этапов проектирования информационной системы, необходимый для выявления, классификации и формализации сведений обо всех аспектах проектирования предметной области, определяющих свойства разрабатываемой системы. Классическая схема работы предполагает три основных этапа моделирования:

1. построение функциональной модели "как есть" (as is);

2. ее анализ и преобразование в модель "как надо" (to be);

3. построение концептуальной модели данных (КМД) ПрО.

Предварительное моделирование предметной области позволяет сократить время и сроки проведения проектировочных работ и получить более эффективный и качественный проект.

К моделям предметных областей предъявляются следующие требования:

• однозначное описание структуры предметной области;

• понятность для заказчиков и разработчиков;

• реализуемость;

ER(Entity-Relationship)-диаграммы используются для разработки данных и представляют собой стандартный способ определения данных и отношений между ними. ER-диаграмма содержит информацию о сущностях системы и способах их взаимодействия, включает идентификацию объектов, важных для предметной области (сущностей), свойств этих объектов (атрибутов) и их отношений с другими объектами (связей).

Основными понятиями ER-модели являются сущность, связь и атрибут.

Сущность - это реальный или представляемый объект, информация о котором должна сохраняться и быть доступна.

Связь - это графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя сущностями.

Атрибутом сущности является любая деталь, которая служит для уточнения, идентификации, классификации, числовой характеристики или выражения состояния сущности.

Многопользовательский режим. Транзакции и восстановление данных. Блокировки. Журнал транзакций.

На уровне базы данных определены следующие уровни прав:

1-пользовательский

2-право на ресурсы

3-администратор базы данных

Транзакции

Транзакция - атомарное действие над БД, переводящее ее из одного целостного состояния в другое целостное состояние. Другими словами, транзакция - это последовательность операций, которые должны быть или все выполнены или все не выполнены (все или ничего).

Блокировки

Принудительное упорядочение транзакций обеспечивается с помощью механизма блокировок. Суть этого механизма в следующем: если для выполнения некоторой транзакции необходимо, чтобы некоторый объект базы не изменялся непредсказуемо и без ведома этой транзакции, такой объект блокируется.

Основными видами блокировок являются:

1-блокировка со взаимным доступом, называемая также S-блокировкой (от Shared locks) и блокировкой по чтению.

2-монопольная блокировка (без взаимного доступа), называемая также X-блокировкой от (eXclusive locks) или блокировкой по записи. Этот режим используется при операциях изменения, добавления и удаления объектов.

Журнал транзакций

Журнал транзакций представляет собой специальный файл, необходимой любой базе данных для надлежащего функционирования. В нем содержатся записи журнала, создаваемые в процессе ведения журнала, и журнал используется для повторного чтения этих записей во время восстановления

Н

Непротиворечивость и целостность реляционных данных. Null-значения, трехзначная логика. Целостность сущностей. Целостность внешних ключей. Ссылочная целостность. Стратегии поддержания ссылочной целостности.

Для пользователей важно, чтобы база данных отображала предметную область однозначно и непротиворечиво, т.е. чтобы она удовлетворяла условию целостности. Выделяют два основных типа ограничений по условию целостности данных в базе.

1-Каждая строка таблицы должна отличаться от остальных ее строк значением хотя бы одного столбца.

2-Внешний ключ не может быть указателем на несуществующую строку той таблицы, на которую он ссылается. Это ограничение называется ограничением целостности данных в базе по ссылкам.

Null-значение - это не значение, а некий указатель, показывающий, что значение неизвестно..

Правило целостности сущностей - aтрибуты, входящие в состав некоторого потенциального ключа не могут принимать null-значений. Правило целостности внешних ключей - Внешние ключи не должны быть несогласованными, т.е. для каждого значения внешнего ключа должно существовать соответствующее значение первичного ключа в родительском отношении. Ссылочная целостность - это ограничение базы данных, гарантирующее, что ссылки между данными являются действительно правомерными и неповрежденными.

Определение истинности логических выражений базируется на трехзначной логике, в которой кроме значений T — ИСТИНА и F — ЛОЖЬ, введено значение U —  НЕИЗВЕСТНО. Логическое значение U — это то же самое, что и null-значение

Нормальные формы отношений.

Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных

Нормальная форма — требование, предъявляемое к структуре таблиц в теории реляционных баз данных для устранения из базы избыточных функциональных зависимостей между атрибутами (полями таблиц).

Первая нормальная форма (1NF)

Основные критерии:

• Все строки должны быть различными.

• Все элементы внутри ячеек должны быть атомарными (не списками). Другими словами, элемент является атомарным, если его нельзя разделить на части, которые могут использовать в таблице независимо друг от друга.

Вторая нормальная форма (2NF)

Основные критерии:

• Таблица должна находиться в первой нормальной форме.

• Любое её поле, не входящее в состав первичного ключа, функционально полно зависит от первичного ключа.

Если Ваша таблица приведена к первой нормальной форме и у нее установлен уникальный id для каждой строки, то она находится и во второй нормальной форме.

Значение второго правила можно понять на примере, когда первичный ключ таблицы состоит из нескольких полей. То есть каждой строке соответствует уникальный набор из нескольких значение полей таблицы.

Третья нормальная форма (3NF)

Основные критерии:

• Таблица находится во второй нормальной форме.

• Любой её не ключевой атрибут функционально зависит только от первичного ключа.

Второе правило требует выносить все не ключевые поля, содержимое которых может относиться к нескольким записям таблицы в отдельные таблицы.

О

OLTP –системы.

OLTP (Online Transaction Processing) - обработка транзакций в реальном времени. Способ организации БД, при котором система работает с небольшими по размерам транзакциями, но идущими большим потоком, и при этом клиенту требуется от системы максимально быстрое время ответа.

Использование:

OLTP-приложениями охватывается широкий спектр задач во многих отраслях - банковские и биржевые операции, в промышленности - регистрация прохождения детали на конвейере, фиксация в статистике посещений очередного посетителя веб-сайта, автоматизация бухгалтерского, складского учёта и учёта документов и т. п. 

Требования:

1-Сильно нормализованные модели данных;

2-При возникновении ошибки, транзакция должна целиком откатиться и вернуть систему к состоянию, которое было до начала транзакции;

3-Обработка данных в реальном времени.

Недостатки:

OLTP-системы оптимизированы для небольших дискретных транзакций. А вот запросы на некую комплексную информацию (к примеру поквартальная динамика объемов продаж по определённой модели товара в определённом филиале), характерные для аналитических приложений (OLAP), породят сложные соединения таблиц и просмотр таблиц целиком. На один такой запрос уйдет масса времени и компьютерных ресурсов, что затормозит обработку текущих транзакций.