3. Построение инфологической концептуальной модели предметной области

Предметная область определена, если известны существующие в ней объекты, их свойства и отношения(ПО: объекты, свойства, отношения). Модель "сущность-связь" - неформальная модель предметной области, используемая на этапе инфологического проектирования.

Модель сущность-связь строится с использованием трех конструктивных элементов: сущность, атрибут и связь.

Сущность - это некоторая абстракция (модель) реально существующего объекта, процесса или явления, о котором необходимо хранить информацию в ПО.

Ключ сущности - группа атрибутов, такая, что отображение набора сущностей в соответствующую группу наборов значений является взаимно-однозначным отображением. Другими словами: ключ сущности - это один или более атрибутов уникально определяющих данную сущность.

Атрибут - поименованная характеристика сущности - средство для описания свойств сущностей (средство для моделирования свойств объекта).

Связь – ассоциирование двух или более сущностей. Однако одно из основных требований к организации базы данных – это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи.

Каждая связь может иметь один из следующих типов связи:

• один-к-одному

• один-ко-многим

• много-ко-многим

Связь типаодин-к-одному означает, что один экземпляр первой сущности (левой) связан с одним экземпляром второй сущности (правой). Связь один-к-одному чаще всего свидетельствует о том, что на самом деле мы имеем всего одну сущность, неправильно разделенную на две.

Связь типа один-ко-многим означает, что один экземпляр первой сущности (левой) связан с несколькими экземплярами второй сущности (правой). Это наиболее часто используемый тип связи. Левая сущность (со стороны "один") называется родительской, правая (со стороны "много") - дочерней.

Связь типа много-ко-многим означает, что каждый экземпляр первой сущности может быть связан с несколькими экземплярами второй сущности, и каждый экземпляр второй сущности может быть связан с несколькими экземплярами первой сущности. Тип связи много-ко-многим является временным типом связи, допустимым на ранних этапах разработки модели. В дальнейшем этот тип связи должен быть заменен двумя связями типа один-ко-многим путем создания промежуточной сущности.

Каждая связь может иметь одну из двух модальностей связи:

Модальность "может" означает, что экземпляр одной сущности может быть связан с одним или несколькими экземплярами другой сущности, а может быть и не связан ни с одним экземпляром.

Модальность "должен" означает, что экземпляр одной сущности обязан быть связан не менее чем с одним экземпляром другой сущности.

Связь может иметь разную модальность с разных концов. Описанный графический синтаксис позволяет однозначно читать диаграммы, пользуясь следующей схемой построения фраз:

<Каждый экземпляр СУЩНОСТИ 1><МОДАЛЬНОСТЬ СВЯЗИ><НАИМЕНОВАНИЕ СВЯЗИ><ТИП СВЯЗИ><экземпляр СУЩНОСТИ 2>.

Каждая связь может быть прочитана как слева направо, так и справа налево.

В своей курсовой работе я применяю связи типа один-ко-многим, с помощью создания промежуточной сущности:

Сущность ПРЕПОДАВАТЕЛИ имеет атрибуты: (код_преподавателя, фамилия, имя, отчество, пол, норма_часов); сущность ДИСЦИПЛИНЫ имеет атрибуты: (код_дисциплины, наименование_дисциплины, аттестация). ПРЕПОДАВАТЕЛИ и ДИСЦИПЛИНЫ объединены промежуточной сущностью НАЗНАЧЕНИЕ.

Сущность ПРЕПОДАВАТЕЛИ(код_преподавателя, фамилия, имя, отчество, пол, норма_часов) и сущность ГРУППЫ с атрибутами: (код_группы, наименование_группы, кол-во_студентов) объединены промежуточной сущностью КЛАССНОЕ_РУКОВОДСТВО.

Сущность ДИСЦИПЛИНЫ (код_дисциплины, наименование дисциплины, аттестация) и сущность ГРУППЫ(код_группы, наименование_группы, кол-во_студентов) объединены промежуточной сущностью АТТЕСТАЦИЯ.

Сущности ФАКУЛЬТАТИВЫ(код, назначение, код_группы, аудитория, время, день_недели) и КОНСУЛЬТАЦИИ(код, назначение, код_группы, аудитория, время, день_недели) имеют общую связь с промежуточной сущностью НАЗНАЧЕНИЕ и связь с сущностью ГРУППЫ(код_группы, наименование_группы, кол-во_студентов).

Схема 1. «ER-диаграмма системы»представлена в Приложение 1.

4. Схема данных

Рассмотрим связи между таблицами в схеме данных MSAccess. Тип связи определяется по подписи: 1-∞, означает связь «один-ко-многим» (см. Приложение 2. Схема 2. «Схема данных системы»).

Связь «один-ко-многим» имеют все таблицы: например, рассмотрим таблицы ГРУППЫ и ФАКУЛЬТАТИВЫ. Таблица ГРУППЫ имеет ключевое поле код_группы(primarykey – первичный ключ); первичный ключ в таблице является базовым уникальным идентификатором для записей. Значение первичного ключа используется везде, где нужно указать на конкретную запись. Чтобы организовать между двумя таблицами связь, в одну из связываемых таблиц добавляем поле (поля), содержащее(ие) значение первичного ключа записи в связанной таблице (такое поле называют внешним ключом); в таблице ФАКУЛЬТАТИВЫ атрибут код_группыявляется внешним ключом (foreignkey), т.е связь осуществляется с помощью первичного и внешнего ключа. Проще говоря, связь один-ко-многим можно читать так: у одной группы может быть много различных факультативов.

Любому отношению присущи следующие свойства:

1. Отсутствуют одинаковые строки.

2. Порядок строк не существен (обычный файл упорядочен в определенной последовательности прежде всего для достижения необходимой производительности).

3. Порядок столбцов не существен (предполагается, что каждый столбец имеет уникальное имя).

4. Все значения имеют атомарный характер, т е. их нельзя разбить на компоненты (без потери информации).

Отношение представляет собой множество элементов — кортежей (Кортеж – это элемент отношения, строка таблицы; упорядоченный набор из N элементов), а по определению множество не допускает наличия одинаковых элементов. Однако в обычном файле таких ограничений не существует.

Процесс выявления объектов и их взаимосвязей с помощью концепций реляционной модели и табличной формы представления называется процессом нормализации. Теория нормализации основана на том, что определенные наборы отношений в процессе выполнения обновлений обнаруживают лучшие свойства по сравнению с любыми другими наборами отношений, содержащими те же данные.