Глава 2. Проектирование логической структуры бд.

Существуют различные подходы к проектированию логической структуры. Условно их можно разделить на:

- декомпозиционный

- синтетический.

Предварительным этапом является неформальное описание прикладной области. Результатом этого этапа является инфологическая модель данных.

Инфологическая модель – это результат обследования прикладной области: неформализованное описание информационных объектов, атрибутов и отношений между объектами. Отражается динамика информационных изменений.

Наиболее ярким представителем объектно-ориентированного подхода является модель сущность-связь (entity-relationship), предложенная Ченом (E/R – модель).

Содержание моделей является в сущности:

- объекты с описанием, содержащим ID-идентификатор, множество атрибутов с указанием типов и список операций с формальными параметрами. Между сущностями устанавливаются связи с указанием их кардинальности (сколько объектов одного класса соответствует объектам другого класса).

Недостатки объектного подхода:

- противоречие объектов и связей (между объектами существует несколько различных типов связей, отражающих различную семантику).

- не решается проблема общих данных, данных пересечения и изолированных данных.

- не реализуется принцип независимости данных (т.к. в объектах содержится информация о месте и способе их использования).

Указанными недостатками не обладает синтетический подход, где классы объектов сформированы по зависимостям между данными.

Раздел 1. Элементы данных и связи.

Элементом данным (атрибутом) называется наименьшая единица информации с определенным типом и наименованием. Наименование должно отражать семантику элемента без каких-либо контекстов и значения его является постоянным.

ФИО служащего

Должность служащего

Случай неправильного использования понимания элемента данных:

1. цех – элемент не обладает однозначной семантической интерпретацией - не ясно какие значения принимает этот элемент данных

2. средняя зарплата в отделе – вычисляемое данное

в базе данных должны храниться сведения об элементарных выплатах каждому сотруднику, а среднее, минимальное и т.д. вычисляется в прикладных программах

3. возраст сотрудника – изменяемая данная

4. стаж сотрудника – стаж до поступления и дата приема

5. номер курса студента – неизменяемая данная, поскольку без приказа по деканату изменить его значение никто не имеет права.

Данное является изменяемым, если в системе отсутствует событие причиной которого является изменение его значения.

В базах данных элемент данных может быть составным. Назовем его агрегатом. Количество элементов в агрегате фиксировано и их значения взаимозависимы.

Пример. Дата.

Связь устанавливается между двумя элементами данных и отражает количественные соотнесения значений этих элементов друг с другом (кардинальность). Связь не должна обладать какой-либо семантикой.

В базах данных различают следующие типы связей:

1. 1:1 – один к одному – одному значению первого элемента данных соответствует не более одного значения второго элемента данных.

   1

   2

Номер студенческого билета

Номер читательского билета

2. М:1 – многие к одному – множество значений 1го элемента данных соответствует не более одного значения 2го элемента

   Табельный номер сотрудника

   Должность сотрудника

   1

   2

   

3. 1:М – один ко многим – одному значения первого элемента данных соответствует множество элементов второго, где

Должность сотрудника

Табельный номер сотрудника

1

2

4. М:М – многие ко многим – множеству значений 1го элемента данных соответствует множество значений 2го элемента данных

Должность сотрудника

Разряд по ЕДС

1

2

Связи первого и второго типа изображаются одиночной стрелкой возле второго элемента данных. 3 и 4 отображается двойной стрелкой возле второго элемента данных. Совокупность элементов данных и связей между ними называется овал-диаграммой. Связь на схеме (и в овал-диаграмме) является избыточной, если элементами данных имеются несколько простых путей по одиночным стрелкам.

Табельный номер сотрудника

Должность сотрудника

Разряд по ЕДС

Связь от С является избыточной и подлежит удалению.

Пример неправильно установленной связи:

владеет

Табельный номер сотрудника

Должность сотрудника

улучшен

Правила склейки записей.

Если от элемента данных А к элементу В имеется связь 1го или 2го типа (в элемент В приходит одиночная стрелка от А), то элемент В присоединен к элементу А, образуя таким образом логическую запись ключом, которой является А.

Замечание: Наличие других входящих стрелок к элементу В является препятствием применением правила.