Лабораторные работы БД / Лабораторная 3-4. Лог и Физ

Лабораторная № 3. Концептуальная и физическая модели базы данных (IDEF1x)

Концептуальная модель базы данных (Логическая модель)

Концептуальная модель базы данных (рис. 2) описывает объекты предметной области, их атрибуты и связи между ними в том объеме, в котором они подлежат непосредственному хранению в базе данных системы.

Методология IDEF1х – один из подходов к семантическому моделированию данных, основанный на концепции "сущность – связь" (Entity – Relationship). Это инструмент для анализа информационной структуры систем различной природы. Информационная модель, построенная с помощью IDEF1х методологии, отображает логическую структуру информации об объектах системы. Таким образом, концептуальная модель, представленная в соответствии со стандартом IDEF1х, является логической схемой базы данных для проектируемой системы.

Сущность	Нотация
Сущность (Entity)	Наименование Уникальный идентификатор Атрибуты
Связь
Идентифицирующая связь	Независ. Завис.
Связь «Многие ко многим»
Наследование (обобщение) Полное Неполное	Родит. -й Дочерн. -й Дочерн. -й

Рис. 2. Концептуальная модель базы данных

Физическая модель базы данных

Физическая модель базы данных содержит все детали, необходимые конкретной СУБД для создания базы (наименования таблиц и столбцов, типы данных, определения первичных и внешних ключей и т.п.).

Физическая модель строится на основе логической с учетом ограничений, накладываемых возможностями выбранной СУБД:

Имена

Имена сущностей и полей (таблиц и столбцов) должны быть записаны латинскими буквами, без пробелов, начиная с буквы.

Типы данных

Для каждого поля необходимо определить тип данных, которые в нем содержатся.

Таблица 1. Основные типы данных в СУБД MS SQL Server

Тип данных

Описание

bigint

Целочисленные данные от -2⁶³ до 2⁶³-1

int

Целые числа от -214748364

до 2147483647

smallint

Целые числа от -32768 до 32767

tinyint

Целые числа от 0 до 255

decimal

Являются синонимами. Заданная точность и масштаб от -10³⁸-1 до 10³⁸-1

float

Приближенные числовые данные от -1,79Е+308 до 1,79Е+308

datetime

Данные о дате и (или) времени, которые относятся к периоду с 1 января 1753 года по 31 декабря 9999 года,определяемые с точностью до трех сотых секунды

smalldatetime

Данные о дате и (или) времени, которые относятся к периоду с 1 января 1900 года по 6 июня 2079 года, определяемые с точностью до одной минуты

char (n)

Символьные данные фиксированной длины. Значения данных с длиной короче заданной заполняются пробелами до указанной длины. Максимальное заданное значение длины может составлять 8000 символов.

varchar (n)

Символьные данные переменной длины. Значения данных с длиной короче заданной не дополняются пробелами. Максимальное заданное значение длины может составлять 8000 символов, но для обозначения длины можно использовать ключевое слово max, что позволяет определять столбцы с символьными данными объемом до 2³¹ байтов.

nchar (n)

Символьные данные в кодировке Unicode фиксированной длины. Максимальное заданное значение длины может составлять 4000 символов

nvarchar (n)

Символьные данные в кодировке Unicode переменной длины. Максимальное заданное значение длины может составлять 4000 символов, но для обозначения длины можно использовать ключевое слово max, что позволяет определять столбцы с символьными данными объемов до 2³¹ байт.

Связи

Реляционная модель данных требует разрешения связей «многие ко многим» и иерархии наследования и допускает их только на концептуальной модели.

На физическом уровне эти связи должны быть преобразованы.

Приведенные три варианта физической модели различаются способами реализации наследования:

• миграция первичного ключа и неключевых атрибутов в иерархии от потомков к предку (рис. 3);

• миграция первичного ключа и неключевых атрибутов в иерархии от предка к потомкам (рис. 4).

• замена иерархии наследования идентифицирующими связями (рис. 5);

Преобразование связи «многие ко многим» (таблицы «Поставка» и «Способ доставки») включает создание новой таблицы развязки и двух новых связей «один ко многим» от старых таблиц к новой.

Задание: построить концептуальную и физическую модели базы данных в соответствии с описанием предметной области из вашего варианта задания.

Рис. 3. Физическая модель базы данных: реализация наследования через миграцию потомков в предка

Рис. 4. Физическая модель базы данных: реализация наследования через миграцию предка в потомков

Рис. 5. Физическая модель базы данных: реализация наследования через замену иерархии идентифицирующими связями

Этапы:

1. Отсечь все лишнее (избыточные классы), если они не соответствуют диаграмме прецедентов.

2. Преобразовать классы в сущности.

3. Преобразовать отношения в связи

4. Выделить в каждой сущности уникальный идентификатор (первичный ключ)

5. Определить зависимые сущности