10. Моделирование данных. Методология idef1x. Диаграммы «сущность-связь».

Методология IDEF1X представляет собой семантическое моделирование данных и применяется для построения информационной модели в виде ER-диаграммы (рис. 10), которая представляет структуру информации, необходимой для поддержания функции производственной системы или среды.

Основными конструкциями ER-диаграммы являются:

1. Предметы (сущности), к которым относятся данные. Они изображаются блоками.

2. Отношения между этими предметами, которые изображаются с помощью линий, соединяющих эти блоки.

Характеристики этих предметов, изображаемые именами атрибутов внутри блоков.

Сущность представляет собой множество реальных или абстрактных предметов, обладающих общими атрибутами или характеристиками. Отдельные элементы этого множества называются экземпляром сущности. Объект (предмет) может быть представлен в нескольких сущностях. Кроме этого, экземпляр сущности может представлять собой комбинацию существующих объектов.

Сущность является независимой от идентификаторов, если каждый экземпляр сущности может быть однозначно идентифицирован без определения его отношения с другими сущностями.

Сущность является зависимой от идентификаторов, если однозначная идентификация сущности зависит от ее отношения к другим сущностям.

Независимая сущность рисуется прямоугольником. Зависимая сущность рисуется прямоугольником с закругленными углами.

Каждой сущности присваиваются уникальное имя, которое помещается над блоком.

Имя является грамматическим оборотом существительного в единственном числе (у существительного могут быть прилагательные и предлоги).

Сущность может иметь список синонимов и псевдонимов, и все они должны быть приведены в глоссарии модели.

Одна и та же сущность может быть изображена на любом числе диаграмм, но на каждой конкретной диаграмме она должна быть представлена только один раз.

Правила, связанные с сущностями:

1. Каждая сущность должна иметь уникальное имя.

2. Сущность обладает одним или несколькими атрибутами, которые либо принадлежат сущности, либо указываются через отношения (внешние ключи).

3. Сущность обладает одним или несколькими атрибутами, которые однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущности (первичные и альтернативные ключи).

4. Каждая сущность может обладать любым количеством отношений с другими сущностями модели.

5. Если внешний ключ целиком используется в качестве первичного ключа или его части, то сущность является зависимой (от идентификатора), и наоборот, если используется только часть внешнего ключа или вообще не используются внешние ключи, то сущность является независимой от идентификатора.

Отношениe родитель-потомок – это связь между сущностями, при которой одна сущность, называемая родительской, и может быть связана с произвольным (в том числе и нулевым) количеством экземпляров второй сущности, называемой сущностью-потомком. Каждый экземпляр сущности-потомка связан в точности с одним экземпляром сущности-родителя. Таким образом, экземпляр сущности потомка может существовать только при наличии сущности-родителя.

Отношение связи может дополнительно определяться с помощью указания мощности отношения. Мощность отношения определяет, какое количество экземпляров сущности-потомков может существовать для каждого экземпляра сущности-родителя.

Существует четыре типа мощности отношения:

• каждый экземпляр сущности-родителя может иметь ноль, одну и более связанных с ним экземпляров сущностей-потомков;

• каждый экземпляр сущности-родителя может иметь не менее одного связанного с ним экземпляра сущности-потомка (P);

• каждый экземпляр сущности-родителя может иметь не более одного связанного с ним экземпляра сущности-потомка (Z);

• каждый экземпляр сущности-родителя связан с некоторым фиксированным числом экземпляров сущности-потомка (N).

Отношения связи отображаются линией с точкой на конце у сущности-потомка. Рядом с этой линией указывается мощность отношения (P, Z или N).

Идентифицирующее отношение между сущностью-родителем и сущностью-потомком изображается сплошной линией. Сущность-потомок в идентифицирующем отношении всегда является зависимой от идентификатора сущности, блок рисуется с закругленными углами. Сущность-роди-тель в идентифицирующем отношении может быть как независимой от идентифицируемой сущности, так и зависимой в силу ее отношения с другими сущностями. При этом первичный ключ сущности-родителя наследуется атрибутом первичного ключа сущности-потомка (внешние ключи).

Неидентифицирующие отношения между сущностями изображаются пунктирной линией. В таком отношении и сущность-родитель и сущность-потомок будут независимы от идентификатора сущности.

Отношению дается имя, выраженное  грамматическим оборотом глагола, и помещается рядом с отношением. Имя каждого отношения между двумя данными сущностями должно быть уникально, но имена отношений в модели не обязаны быть уникальными. Имя отношения формируется всегда с точки зрения (со стороны) сущности-родителя. Следует обратить внимание на то, что отношение должно оставаться по-прежнему верным при формулировке от сущности-потомка к сущности-родителю, хотя на диаграмме оно не именуется.

Правила отношений:

1. Экземпляр сущности-потомка всегда должен быть связан в точности с одним экземпляром сущности-родителя.

2. Экземпляр сущности-родителя может быть связан с любым числом (0 и более) экземпляров сущности-потомка, в зависимости от указанной мощности отношения.

3. В идентифицирующем отношении сущность-потомок всегда является зависимой от идентификатора сущностью.

4. Сущность может быть связана с любым количеством других сущностей как в качестве потомка, так и в качестве родителя.