Лекція 6. Концептуальне проектування. Метод er-діаграми.
Типи сутностей. Атрибути. Типи зв'язків. Атрибути зв'язків. Структурні обмеження. Показник кардинальності. Ступінь участі. Проблеми ER-моделювання. Пастки розгалуження. Пастки розриву. EER-модель. Суперкласи і підкласи типів сутностей. Спадкування атрибутів. Спеціалізація. Генералізація. Обмеження, що накладаються на процедури спеціалізації і генералізації. Категоризація. Створення EER-моделі.
Моделі баз даних підрозділяються на дві категорії: концептуальні моделі та моделі реалізації.
6.1.Рівні проектування предметної області (3.11.06.01).
По Томас Коннолли, К.Бегг в своїй книзі «. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение» виділяє три основні етапи проетування БД:
1.Концептуальне проектування
2.Логічне
3.Фізичне пректування.
МОНУ рекомендує дещо інший підхід в вивчені процесу проетування БД:
1.Інфологічне(логічне, концептуальне) проектування БД
2.Даталогічне (фізичне) проектування БД.
6.2. Інфологічне проетування бд (3.11.06.02).
Мета - отримання уявлення про предметну область з метою побудови функціональної та інформаційної моделі (визначення фактичних меж предметної області) інфологічного рівня.
Існує два підходи:
· від предметної області;
· від запиту.
Підхід «від предметної галузі» полягає в тому, що формується зовнішнє інформаційне забезпечення всієї предметної області без урахування потреб користувачів і прикладних програм. Іноді цей підхід називають ще об’єктним, чи непроцесним.
При підході «від запиту» основним джерелом інформації про предметну галузь є вивчення запитів користувачів і потреб прикладних програм. Цей підхід також називається процесним чи функціональним. При такому підході БД проектується для виконання поточних задач управління без урахування можливості розширення системи і виникнення нових задач управління.
Перевагами підходу «від предметної галузі» є його об’єктивність, системність при відображенні предметної області і стійкість інформаційної моделі, можливість реалізації великої кількості прикладних програм і запитів, у тому числі незапланованих при створенні БД.
Недолік цього підходу — значний обсяг робіт, що його потрібно виконати при визначенні інформації, яка підлягає фіксації в БД, що відповідно ускладнює і збільшує термін розробки проекту.
Результатом проектування є інфологічна модель даних - це опис предметної області, виконаний природною мовою, за допомогою математичних формул, графіків, таблиць
6.2. Концептуальне проектування бази даних та методологія.
При проектуванні бази даних, основною метою розробки є створення якомога точнішого представлення даних та зв'язків між ними з необхідними обмеженнями – іншими словами основна мета полягає в знаходжені такого групування атрибутів у відношеннях, яке б забезпечило мінімальну надмірність даних.
Суть концептуального проектування полягає в виокремленні таких інформаційних об’єктів як сутність.
Для досягнення цієї мети можна скористатися двома підходами:
- висхідний (знизу-вгору, метод сутність-зв’язок, метод ER-діаграм), що починається з виявлення основних типів сутностей та їх атрибутів, інформація про які буде включена в базу даних та зв'язків між типами сутностей (асоціацій).
- спадний (зверху-вниз, метод декомпозиції, метод універсального відношення, метод нормальних форм) – відповідно реляційна схема БД отримується не з концептуальної схеми, а безпосередньо шляхом аналізу інформації. В ньому реалізується емпіричний підхід (науковий метод з використанням спостережуваних і вимірюваних даних або отриманих в результаті використання розрахунків).
Подальше вирішення задачі побудови БД полягає в приведені отриманої БД до деякого стандартного вигляду (з точки зору цілістності даних).
Результатом проектування є побудова концептуальної схеми БД, що є її основою. Вона підтримує всі зовнішні представлення, а сама підтримується засобами внутрішньої схеми. Внутрішня схема є не що інше, як фізичне втілення концептуальної схеми.
Тому саме концептуальна схема покликана бути повним і точним представленням вимог до даних деякої предметної області.
Цей процес не залежить від таких подробиць, як використовувана СКБД, прикладні програми, мови програмування або будь-які інші питання фізичної організації інформації.
Створена концептуальна модель даних предметної області є джерелом інформації для фази логічного проектування бази даних.