2 Моделювання даних предметної області
2.1 Розробка концептуальної моделі даних
У процесі розробки концептуальної моделі даних відбувається аналіз процесів деякої (обраної) предметної області, в результаті чого повинна бути створена єдина концептуальна модель, котра має відображати основні інформаційні об’єкти та зв’язки між ними на абстрактному рівні, який не прив’язаний до тієї чи іншої технології її реалізації. Саме наявність концептуальної моделі даних забезпечує можливість створення єдиного уявлення про задачі, котрі вирішуються даною предметною областю, і гарантує можливість внесення необхідних змін у процесі розвитку ПрО.
При концептуальному проектуванні баз даних використовується модель «сутність-зв’язок» (ER-модель, entity-relationship model). За допомогою такої моделі можна виділити основні об’єкти та визначити зв’язки, котрі можуть встановлюватися між цими об’єктами.
Основними елементами ER-моделі є сутність, екземпляр сутності, атрибут сутності, ключ сутності та зв’язок. Сутність – це клас однотипних об’єктів, інформацію про котрих необхідно зберігати в базі даних. Екземпляром називають конкретного представника даної сутності. Атрибут – це поіменована характеристика сутності, назва атрибута має бути унікальною для конкретного типу сутності, але може бути однаковою для різного типу сутностей. Ключем називають мінімальний набір атрибутів, значення котрих в сукупності чітко відрізняють один екземпляр від іншого. Зв’язок – це деяка асоціація між двома або більше сутностями. Існують такі типи зв’язків:
1:1 – у кожний момент часу кожному екземпляру сутності А відповідає один екземпляр сутності Б;
1:N – кожному екземпляру сутності А відповідає один або декілька екземплярів сутності Б;
N:M – множині екземплярів сутності А відповідає множина екземплярів сутності Б.
Побудована ER-модель для обраної предметної області зображена на рисунку 2.1.
Рисунок 2.1 – ER-модель для ПрО «Мобільний оператор»
2.2 Проектування логічної моделі бази даних
Після розробки концептуальної моделі даних необхідно перетворити її на логічну модель даних для поглибленого розуміння всіх сутностей та зв’язків між ними у даній предметній області.
На цьому етапі на основі раніше побудованої концептуальної моделі даних проектується одна або декілька логічних моделей за допомогою програмних засобів тої чи іншої системи управління базами даних. Кожна із побудованих логічних моделей даних на цьому рівні має свої специфічні форми організації (мережева, ієрархічна, реляційна тощо).
Для створення логічної моделі даних існує багато програмних засобів та інструментів проектування. Але найбільш вдалим варіантом серед них є засіб концептуального моделювання баз даних ERwin.
Програмний продукт ERwin – це CASE-засіб для моделювання баз даних, котрий дозволяє створювати, документувати і супроводжувати бази даних, сховища і вітрини даних. Система ERwin підтримує процес проектування моделі даних, генерацію схеми бази даних на мові SQL для цільової системи управління бази даних (СУБД). Такими СУБД можуть бути ORACLE, InterBase, SyBase, Microsoft SQL Server та інші. Сама абревіатура назви продукту – ERwin – вказує на те, що в основу його функціонування покладена уява про ER (Entity Relationalship) – моделі «сутність – зв’язок». Основним об’єктом роботи користувача системи є моделі даних у вигляді ER-діаграм.
Застосування програмного засобу ERwin суттєво збільшує ефективність розробки інформаційних систем. Серед основних його переваг слід відмітити можливість автоматичної генерації схеми баз даних, автоматичної підготовки документації, можливість легко вносити зміни в модель даних у процесі розробки та розширення системи, підвищення швидкості розробки за рахунок потужного редактора ER-діаграм, надання концептуальної схеми, незалежної від типу використовуваної СУБД. Таким чином, одна й та сама діаграма ERwin може бути використана для генерації декількох реляційних схем для різних СУБД.
Система ERwin створює візуальне уявлення (модель даних) для певної предметної області, вона автоматично розробляє базу даних, таблиці, індекси, процедури, тригери та інші об’єкти, необхідні для управління даними.
Діаграма ERwin будується із трьох основних блоків – сутностей, атрибутів та зв’язків. Якщо розглядати діаграму як графічне уявлення правил предметної області, то сутності і атрибути є іменниками, а зв’язки – дієсловами.
У ході виконання проекту була побудована логічна модель даних, яка зображено на рисунку 2.2.
Рисунок 2.2 – Логічна модель для ПрО «Мобільний оператор»