Построение концептуальной модели бд

Концептуальная модель (схема БД) является формальным представлением ИС на понятийном уровне, то есть общей логической структурой БД. Задание концептуального инфологического проектирования заключается в получении логической модели БД в сроках объектов ИС и связей между ними, что не зависит от конкретной СУБД и обобщает информационные требования потенциальных пользователей ИС.

Различают два основных метода концептуального инфологического проектирования: нисходящее проектирование (метод формулировки и анализа сущностей) и восходящее проектирование (метод синтеза атрибутов). Эти методы недостаточно формализированы, единственных правил их использования не существует.

Наиболее пригодным для практического применения является первый метод. Он состоит из двух этапов проектирования БД: идентификации и моделирования локальных информационных структур БД в виде локальных ER-дмаграмм и построения глобальной информационной модели — глобальной ER-диаграммы.

Проектирование локальных информационных структур

Локальные информационные структуры отвечают локальным задачам.

В процессе проектирования ER – диаграммы для локальной задачи целесообразно руководствоваться несколькими эвристическими правилами.

Правило 1. В локальной задаче не рекомендуется выделять больше семи типов сущностей. Графически тип сущностей в нотации П. Чена изображается в виде поименованного прямоугольника. Наименование заносится в именительном падеже единственного числа.

Правило 2. Каждый тип сущности должен иметь отдельный идентификатор: первичный ключ (один или несколько атрибутов, которые однозначно идентифицируют конкретный объект) и атрибуты описания. Первичный ключ должен быть уникальным для всей БД и коротким (если его выбирают из возможных ключей). При отсутствии такого ключа его разрабатывают и потом вводят в словарь данных. Графически атрибуты типов сущностей изображают в овалах, которые связываются с прямоугольниками. Ключ на диаграмме подчеркивают.

Например, тип сущности “Изделие”, как показано на рис.1, характеризуется набором таких атрибутов: “Название изделия”, “Параметр 1”, “Параметр 2”, “Параметр 3”, “Параметр 4”, “Количество”, “Цена”. Если эти атрибуты, кроме атрибутов “Количество” и “Цена”, независимые, то их совокупность единственным способом определяет конкретный экземпляр сущности “Изделие” и потому является возможным сложным ключом. Для решения задачи учета изделий такой ключ неудобен, из-за чего его заменяют (даже при ручной обработке информации) коротким эквивалентом “Код изделия”.

Рис 1. Отображение типа сущности изделие на ER-диаграмме.

Правило 3. Связь между типами сущностей отбивает фактическое или возможное взаимодействие между ними, а также динамику взаимодействия между экземплярами сущностей . Графически связь изображают в виде поименованного ромба с обязательным обозначением типа ассоциативности (1:1, 1:М, М:М). Наименование связи должно отображать его содержание и быть коротким.

Связь типа 1:1. Она предусматривает, что на каждом складе могут храниться изделия одного типу (идентифицируются собственным кодом) в определенном количестве. Каждое из изделий может храниться лишь на одном складе, то есть склад определяет изделие, на котором хранятся изделия одного типу с одинаковыми параметрами. ER – диаграмма этого фрагмента БД изображена на Рис.2.

Р ис 2. ER – диаграма фрагмента БД “Склад — Изделие” з типом связи 1:1

Связь типа 1:М. Этот тип связи значит, что на каждом складе хранятся много разных изделий, но изделия каждого типа хранятся лишь на одном складе. В этом случае склад определяет тип изделия. Например, склад процессоров, склад модулей памяти, склад оборудования для сетей и тому подобное. При этом все изделия могут иметь разные параметры. ER – диаграмма этого фрагмента БД показана на Рис. 3.

Рис.3. ER- диаграмма фрагмента БД “Склад — Изделие” с типом связи 1:М.

Связь типа М:М. Она свидетельствует о том, что на каждом складе может храниться много изделий, причем каждое изделие может храниться на многих складах. Например, склады коммерческих организаций хранят разнообразные изделия, которые могут быть размещены на многих сскладах в разных количествах. Кроме того, цена одного и того же изделия может быть разной (зависеть, скажем, от расстояния от склада к месту доставки). ER- диаграмма этого фрагмента БД изображена на рис. 4.

Рис. 4. ER- диаграмма фрагмента БД “Склад — Изделие” с типом связи М:М

Правило 4. Только при связи типа М:М могут быть данные пересечения, то есть данные, которые одновременно принадлежат соединяемым типам сущностей. Такие данные являются атрибутами связи. В связи типа М:М (см. Рис. 4) данными пересечения являются атрибуты связи “Количество” и “Цена”.

Правило 5. Различают уникальные сущности, которые не зависят ни от каких сущностей в пределах ИС конкретной задачи, и порожденные сущности. Это важно учитывать при установлении связи между типами сущностей.

В связи типа 1:1 (см. Рис.2) сущности “Склад” и “Изделие” зависят одна от другой. Какую из них считать порождающей, а какую порожденной, можно сделать вывод только после уточнения постановки задачи. Точкой входа в такую модель данных может быть любая из сущностей. В данном случае порождающей можно считать сущность “Склад”, а порожденной – “Изделие”.

В связи типа 1:М (см. Рис. 3) сущность “Склад” является порождающей, а сущность “Изделие” – порожденной.

В связи типа М:М сущности “Склад” и “Изделие” являются независимыми (автономными). Связь между ними устанавливается тогда, когда конкретный экземпляр изделия попадает на конкретный склад.