Моделирование данных (erd). Основные понятия
Цель моделирования данных состоит в обеспечении разработчика ЭИС концептуальной схемой базы данных в форме одной модели или нескольких локальных моделей, которые относительно легко могут быть отображены в любую систему баз данных.
Базовыми понятиями ERD являются:
Сущность (Entity) - реальный либо воображаемый объект, имеющий существенное значение для рассматриваемой предметной области. Каждая сущность должна обладать уникальным идентификатором. Каждый экземпляр сущности должен однозначно идентифицироваться и отличаться от всех других экземпляров данного типа сущности.
Связь (Relationship) — поименованная ассоциация между двумя сущностями, значимая для рассматриваемой предметной области.
Атрибут (Attribute) — любая характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области и предназначенная для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности. Экземпляр атрибута — это определенная характеристика отдельного элемента множества.
Метод Баркера
Одной из наиболее распространенных разновидностей нотации ERD является нотация, предложенная Ричардом Баркером.
Первый шаг моделирования - извлечение информации из интервью и выделение сущностей.
Второй шаг моделирования — идентификация связей.
Определение связи в методе Баркера: связь— это ассоциация между сущностями, при которой, как правило, каждый экземпляр одной сущности, называемой родительской сущностью, ассоциирован с произвольным (в том числе нулевым) количеством экземпляров второй сущности, называемой сущностью-потомком, а каждый экземпляр сущности-потомка ассоциирован в точности с одним экземпляром сущности-родителя.
Таким образом, экземпляр сущности-потомка может существовать только при существовании сущности-родителя.
Третий шаг моделирования — идентификация атрибутов. Атрибут может быть либо обязательным, либо необязательным. Обязательность означает, что атрибут не может принимать неопределенных значений (null values). Обязательный атрибут - *.
Уникальный идентификатор — это атрибут или совокупность атрибутов и/или связей, предназначенная для уникальной идентификации каждого экземпляра данного типа сущности. Уникальный идентификатор - #. В случае полной идентификации каждый экземпляр данного типа сущности полностью идентифицируется своими собственными ключевыми атрибутами, в противном случае в его идентификации участвуют также атрибуты другой сущности-родителя
Супертипы и подтипы: одна сущность является обобщающим понятием для группы подобных сущностей
Взаимно исключающие связи: каждый экземпляр сущности участвует только в одной связи из группы взаимно исключающих связей.
Рекурсивная связь: сущность может быть связана сама с собой.
Неперемещаемые связи: экземпляр сущности не может быть перенесен из одного экземпляра связи в другой
7. Унифицированный язык моделирования uml
Унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language) представляет собой язык для определения, представления, проектирования и документирования программных систем, организационно-экономических систем, технических систем и других систем различной природы. UML содержит стандартный набор диаграмм и нотаций самых разнообразных видов.
Главными в разработке UML были следующие цели:
предоставить пользователям готовый к использованию выразительный язык визуального моделирования, позволяющий им разрабатывать осмысленные модели и обмениваться ими;
предусмотреть механизмы расширяемости и специализации для расширения базовых концепций;
обеспечить независимость от конкретных языков программирования и процессов разработки.
обеспечить формальную основу для понимания этого языка моделирования (язык должен быть одновременно точным и доступным для понимания, без лишнего формализма);
стимулировать рост рынка объектно-ориентированных инструментальных средств;
интегрировать лучший практический опыт.
UML находится в процессе стандартизации, проводимом OMG (Object Management Group) - организацией по стандартизации в области объектно-ориентированных методов и технологий, в настоящее время принят в качестве стандартного языка моделирования и получил широкую поддержку в индустрии ПО. UML принят на вооружение практически всеми крупнейшими компаниями - производителями ПО (Microsoft, Oracle, IBM, Hewlett-Packard, Sybase и др.). Кроме того, практически все мировые производители CASE-средств, помимо IBM Rational Software, поддерживают UML в своих продуктах (Oracle Designer, Together Control Center (Borland), AllFusion Component Modeler (Computer Associates), Microsoft Visual Modeler и др.).
Стандарт UML 1997 г., содержит набор диаграмм:
Диаграмма — графическое представление множества элементов, наиболее часто изображается как связный граф из вершин (предметов) и дуг (отношений).
Виды диаграмм:
диаграмма классов показывает набор классов, интерфейсов, сотрудничеств и их отношений (статическое описание);
диаграмма объектов показывает набор объектов и их отношения (статическое описание);
диаграмма UseCase (диаграммы прецедентов) показывает набор элементов UseCase, актеров и их отношений (динамическое описание);
диаграмма взаимодействия показывает взаимодействие, включающее набор объектов и их отношений, а также пересылаемые между объектами сообщения (динамическое описание);
диаграмма последовательности - это диаграмма взаимодействия, которая выделяет упорядочение сообщений по времени.
диаграмма сотрудничества (кооперации) - это диаграмма взаимодействия, которая выделяет структурную организацию объектов, посылающих и принимающих сообщения.
диаграмма схем состояний показывает конечный автомат, представляет состояния, переходы, события и действия(динамическое описание);
диаграмма деятельности - специальная разновидность диаграммы схем состояний, которая показывает поток от действия к действию внутри системы.
диаграммы реализации (статическое описание):
диаграмма компонентов показывает организацию набора компонентов и зависимости между компонентами;
диаграммы размещения (развертывания) показывает конфигурацию обрабатывающих узлов периода выполнения, а также компоненты, живущие в них.