36.3. Предпроектное обследование предметной области. Связи таблиц
|
← 36.2. Основные понятия реляционной модели БД |
36.4. Нормализация отношений → |
Исходными данными для построения реляционной модели БД является описание предметной области. Основные конструктивные элементы такого описания – сущность, атрибут, связь.
Сущность – это обобщенное понятие для обозначения множества однородных объектов предметной области, информацию о которых необходимо собирать и хранить в ИС. Примером сущности, информацию о котором мы структурировали в таблице 1 является «студент». Сущность определяется своим уникальным именем и перечнем атрибутов, характеризующих свойства сущности.
Атрибут – это поименованная характеристика сущности, которая принимает значения из некоторого множества допустимых значений. Атрибуты моделируют свойства сущности. Чтобы задать атрибут в модели, необходимо присвоить ему наименование, определить множество его допустимых значений и указать, для чего он используется. Имя атрибута называют его смысловым описанием. В этом смысле совокупность имен атрибутов описывает свойства сущности. Для сущности «студент» атрибутами являются «фамилия», «имя», «год рождения», «группа». Можно сказать, что между атрибутами сущности существует отношение. Вообще, отношение является понятием математическим и имеет строгое математическое определение. Суть же понятия «Отношение» состоит в следующем: для каждого конкретного экземпляра объекта (сущности) есть набор только ему присущих экземпляров значимых для нашего описания атрибутов. Так, в примере, приведенном в таблице 1, мы имеем отношение между объектом «Студент» и его атрибутами «Год рождения» и «Группа». Говоря обычным языком, можно сформулировать это отношение следующим образом: «Каждый студент имеет свой год рождения и учится в группе с определенным номером».
Связь – это обобщенное понятие, предназначенное для обозначения выделенного в предметной области отношения между двумя и более сущностями. Сущности и связи между ними каждая категория пользователей будущей ИС определяет в соответствии со своей концепцией предметной области и необходимостью работы с именно этой информацией.
Предметная область определена, если известны существующие в ней объекты, их свойства и связи между ними.
При описании той или иной предметной области желательно, чтобы соблюдались следующие требования:
-
полнота охвата объектов (сущностей) рассматриваемой области,
-
однозначность атрибутов,
-
возможность включения новых объектов (сущностей).
Т.о., проектирование БД начинается с предварительной структуризации предметной области: выделения объектов (сущностей), свойств этих объектов и видов отношений между объектами.
Информацию о предметной области представляют с использованием графических диаграмм. Для них можно использовать следующие обозначения:
-
Сущности изображаются прямоугольниками:
-
Атрибуты обозначаются овалами:
-
Связи изображаются ромбами:
Приведем пример описания предметной области
Рассмотрим предметную область «Учебный процесс». В данной предметной области нас интересует ограниченный объем информации – это определенные сведения о студентах, преподавателях, читаемых предметах и таком отношении между студентами, преподавателями и предметами как «экзамен».
В связи с вышесказанным выделим следующие сущности:
СТУДЕНТ,
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ,
ПРЕДМЕТ.
Для этих сущностей существенны следующие признаки (атрибуты):
СТУДЕНТ(ФИО, Дата рождения, Адрес, Дата поступления, Номер зачетной книжки, Номер группы).
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ(ФИО, Адрес, Должность, Кафедра, Ученое звание, Телефон рабочий, Телефон сотовый).
ПРЕДМЕТ(Название, Кафедра, Лекции, Практические занятия, Лабораторные работы, Курсовые работы, Отчетность, Семестр).
Между сущностями СТУДЕНТ, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ и ПРЕДМЕТ существует связь, которую мы назовем ЭКЗАМЕН. Связь, как и сущность, может иметь атрибуты. Связь ЭКЗАМЕН характеризуется, например атрибутами (Дата проведения, Оценка).
Набор конкретных значений атрибутов, характеризующих объект, называется экземпляром объекта.
Под структурной связью между объектами понимается связь множества экземпляров одного объекта, называемого главным, с некоторым множеством, возможно пустым, экземпляров вспомогательного объекта, называемого детальным.
Рисунок 36.3 Изображение структурной связи
Экземпляр структурной связи – некоторое подмножество структурной связи, в которой один экземпляр главного объекта связан со множеством, возможно пустым, экземпляров детального объекта.
ПРИМЕР 1. (экземпляр структурной связи):
Рисунок 36.4 Экземпляр структурной связи
Структурные связи могут быть четырех типов:
-
1:1 (один-к-одному) – одному экземпляру объекта А соответствует строго один экземпляр объекта В.
-
1:М (один-ко-многим) – одному экземпляру объекта А соответствует более одного экземпляра объекта В
-
М:1 (многие-к-одному) – одному экземпляру объекта В соответствует более одного экземпляра объекта А.
-
М:М (многие-ко-многим) – одному экземпляру объекта А соответствует более одного экземпляра объекта В, одному экземпляру объекта В соответствует более одного экземпляра объекта А.
ПРИМЕР 2. На предприятии имеется несколько цехов, изготавливающих изделия конкретных наименований для каждого цеха. Цех имеет номер и начальника с конкретной фамилией. Изделия изготавливаются из различных материалов. Изделия и материал характеризуются наименованием и шифром. Необходимо выделить связи и указать типы этих связей, а так же построить примеры экземпляров структурных связей.
Имеются следующие объекты (в скобках перечислены их атрибуты):
ЦЕХ (номер)
МАТЕРИАЛ (наименование материала, шифр материала)
ИЗДЕЛИЕ (наименование изделия, шифр изделия)
НАЧАЛЬНИК (ФИО)
Рисунок 36.5 Структурная связь «Изделие-материал» и экземпляр главной группы
Структурная связь для отношения «Изделие-материал»:
Экземпляр главной группы имеет вид:
В процессе проектирования БД данные предметной области обычно представляются на различных уровнях абстракции: логическом, концептуальном, физическом. Процесс перехода от одного уровня абстракции в представлении данных собственно и представляет собой проектирование БД.
|
← 36.2. Основные понятия реляционной модели БД |
36.4. Нормализация отношений → |