книги / Структурный подход к организации баз данных
..pdf7 |
|
, |
Ъ |
|
И М Я -П Р Е П О Д А В А Т Е Л Я |
С Е М Е С Т Р |
Н О М -К У Р С А |
З А М Е Ч А Н И Я -С Т У Д Е Н Т А |
|
А. Б. АДАМС |
ОСЕНЬ 1979 |
ВТ601 |
ОТЛИЧНО |
|
ДЖ. С. ФИНК |
ОСЕНЬ 1979 |
ВТ605 |
ОЧЕНЬ ХОРОШО |
|
Рис. Б.20 |
|
|
|
|
СЕМЕСТР, КУРС и ПРЕДШЕСТВУЮЩИЕ: |
|
|
||
т |
|
~ |
-------= |
* |
С Е М Е С Т Р |
Н О М -К У Р С А |
П Р Е Д Ш Е С Т В У Ю Щ И Е |
|
|
ОСЕНЬ 1979 |
ВТ601 |
НЕТ |
|
|
ОСЕНЬ 1979 |
ВТ605 |
ВТ601 |
|
|
ОСЕНЬ 1979 |
ВТ605 |
ВТ602 |
|
|
Рис. Б.21 |
|
|
|
|
СТУДЕНТ, КУРС и СЕМЕСТР: |
|
|
|
|
у |
Н О М -К У Р С А |
С Е М Е С Т Р |
О Ц Е Н К А |
З А Ч Е Т Ы |
Н О М -С Т У Д Е Н Т А |
||||
123456789 |
ВТ601 |
ОСЕНЬ 1979 |
о т л |
3 |
123456789 |
ВТ605 |
ОСЕНЬ 1979 |
ХОР |
3 |
897654321 |
ВТ601 |
ОСЕНЬ 1979 |
о т л |
3 |
Рис: Б.22
рис. Б. 10, предприняты шаги АЛ и А.2, мы получаем промежуточный результат (пред ставление), показанный на рис. Б.23.
A. З. Устраним множественность исходных.
Если в отношении промежуточного представления (рис. Б.23) применить правила устранения множественности исходных, можно получить второе промежуточное пред ставление, которое показано на рис. Б.24. Это — иерархическая модель данных.
Теперь мы можем учесть ограничения, накладываемые используемой СУБД. Б. Трансформируем иерархическую модель данных с учетом ограничений, наклады
ваемых используемой СУБД.
Если принято решение применить в качестве СУБД 1М5, то никаких модификаций модели не требуется, поскольку ни одно из ограничений 1М5 на рис. Б.24 не нарушено.
B. Модифицируем модель с учетом очевидных соображений повышения произво дительности.
Исходные сегменты, у которых имеется только один порожденный тип сегмента, являются кандидатами на объединение с порожденными сегментами. На рис. Б.24
у СЕМЕСТРА только один порожденный — СЕМЕСТР * НОМ-КУРСА. Оценим последствия введения избыточности. СЕМЕСТР содержит только два элемента данных: ДНАЧСЕМ и ДКОНСЕМ. По-видимому, мы вносим незначительную избыточность, и, поскольку значения элементов данных постоянны, обновлений избыточных данных не потребуется. Поэтому представляется оправданным объе динение СЕМЕСТРА сего порожденным сегментом.
Усовершенствованная модель данных на рис. Б.26 удовлетворяет функциональным требованиям и обеспечивает большую производительность, чем первоначальная модель на рис. Б.23. Теперь логическое проектирование можно считать завершенным. Однако проектировщик может пожелать углубить логическое проектирование, реализовав ряд внут ренних взаимосвязей между данными. На рис. Б.23 сегменты ПРЕПОДАВ АТЕЛЬ и КА ФЕДРА не связаны. Тем не менее проектировщик знает, что преподаватели работают на кафедрах, и сознает, что это внутренняя взаимосвязь должна быть учтена при проектировании по упомянутым выше причинам. Это взаимосвязь М : 1 («порожденный — исходный»). Она будет реализована логически.
Продолжая проектирование модели, показанной на рис. Б.26, мы полечи м окон чательный вариант логической иерархической модели данных, представленный на рис. Б.27.
КОЛЛЕДЖ КУРС и СЕМЕСТР СТУДЕНТ
Рис. Б.27. |
Отображение |
концептуальной модели предметной области |
«Университет: |
на иерархическую модель данных, поддерживаемую системой 1М8 |
|
||
ШАГ 11.2. На |
основе логической модели (иерархическая модель данных), приведенной |
||
на |
рис. Б.27, |
получим внешние модели для отчетов, |
показанных на |
рис. |
Б.1 —Б.8. |
|
|
Внешние модели для подготовки расписания занятий студента на семестр к списка
студентов, слушающих курс, изображены на рис. Б.28 и Б.29.. ШАГ 11.1.3. Отображение на сетевую модель данных.
А. Получим обобщенную сетевую модель данных, в которой не учитываются огра ничения, накладываемые используемой СУБД.
А.1. Выявим взаимосвязи «владелец— член».
На рис. Б. 10 (концептуальная модель) можно видеть следующие типы записей: КОЛЛЕДЖ (отношение VII), КАФЕДРА (сгенерированное отношение), СВЯЗЬ между
КОЛЛЕДЖЕМ и ФАКУЛЬТЕТОМ (отношение VIII), ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (а ■нерпрованное отношение), КУРС (сгенерированное отношение), ОЦЕНИВАНИЕ (отношение V), ПРЕДШЕСТВУЮЩИЕ (отношение IX), ОЦЕНКА (отношение IV), СЕМЕСТР (отно шение I), СТУДЕНТ (отношение И) и СВЯЗЬ между СЕМЕСТРОМ и КУРСОМ (отно шение III). Тип записи, соответствующий отношению VI, опущен, так как само, между ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ и КУРСОМ, отражающая способность преподавать или ассистиро вать, может быть установлена с помощью типов набора. Однако, поскольку между
ПРЕПОДАВАТЕЛЕМ и КУРСОМ существует взаимосвязь «многие ко многим», его следует реализовать с помощью записей СВЯЗЬ.
Взаимосвязи «владелец — член», представленные на рис. Б.30, вывед.-ны ; , концепту альной модели, показанной на рис. Б.10. На рис. Б.31 представлен неск ыък , модифици рованный вариант модели рис. Б.30. Оба варианта могут быть реализованы , р •в-тщ;ми
СУБД ЭВМ8-10/20 фирмы ЭЕС.
КУРС и СЕМЕСТР
Рис. Б.29. Внешняя модель (получена из логической модели данных для системы 1МЗ — рис. Б .27) для подготовки списка студентов, слушающих курс
Рис. Б.30. Отображение концептуальной модели (рис. Б. 10) на сетевую модель данных, поддерживаемую, например, системой ОВМ5—10/20 фирмы ОЕС. В предметной области «Университет» ГЛАВНОМУ или ВТОРОСТЕПЕННОМУ предмету соответствует вся ка федра, например ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
КОЛЛЕДЖ КАФЕДРА
При |
получении |
вариантов модели, показанных на рис. Б.30 и Б .31, были пред |
приняты |
следующие |
шаги. |
A . 2. Устраним нарушение правила единственного владельца. |
||
Б. Трансформируем модель с учетом ограничений, накладываемых используемой |
||
СУБД. |
|
|
B. Модифицируем модель с учетом очевидных соображений повышения произво |
||
дительности. |
|
|
|
Г. Упростим имена ключей. |
|
|
|
|
ШАГ III. СПРОЕКТИРУЕМ ФИЗИЧЕСКУЮ МОДЕЛЬ БАЗЫ ДАННЫХ |
|||||
ШАГ |
(гл. 7, 8 и 9). (Упражнение для читателя.) |
|
|
||
111.1. На основе логической модели, полученной на шаге 111, представим внутреннюю |
|||||
|
(физическую) модель. |
|
|
|
|
ШАГ IV. ОЦЕНИМ ФИЗИЧЕСКУЮ МОДЕЛЬ БАЗЫ ДАННЫХ |
для читателя.) |
||||
ШАГ |
(гл. 7 , 8, 9 и приложение |
В по статистике). |
(Упражнение |
||
IV. 1. Оценим требуемые объемы |
памяти и вероятности операций ввода-вывода для |
||||
ШАГ |
внутренней модели, полученной на шаге |
II1.1 . |
|
|
|
^.2. С помощью внутренней модели, полученной на шаге 111.1, представим внешние |
|||||
ШАГ |
модели для получения отчетов, приведенных на рис. Б.1— Б.8. |
полученных на |
|||
IV.3. Оценим временные характеристики |
внешних |
моделей, |
|||
|
шаге ^ . 2 . |
|
|
|
|
Если |
вероятности р{ в этом выражении заменить на относительные частоты ^/М, |
N |
то математическое ожидание можно выразить следующим образом: |
где М= 2 |
1= 1
N
1= 1
м
Это арифметическое среднее X выборки размера М, в которой хь х2, х3, ..., Х\ появляются с относительными частотами
1 1 |
^2 |
^3 |
^4 > ^ |
М ’ |
М ’ |
М |
М м • |
П р и м ер . Для распределения длин экземпляров типа сегмента
Е(Ь) = 1хр, + 2Хр2+ ЗХр3+ 4Хр4+ ... +Ыхры является средней длиной сегмента.