30. Моделирование данных. Метод Баркера

Базовыми понятиями сетевой модели данных являются: сущность, атрибут и связь.

Сущность — реальный или воображаемый объект, имеющий существенное значение для рассматриваемой предметной области.

Каждая сущность должна:

• иметь уникальное имя;

• обладать одним или несколькими атрибутами, которые либо принадлежат сущности, либо наследуются через связь;

• обладать одним или несколькими атрибутами, которые однозначно идентифицируют каждый экземпляр сущности.

Сущность представляет собой множество экземпляров реальных или абстрактных объектов (людей, событий, состояний, предметов и т. п.). Имя сущности должно отражать тип или класс объекта, а не его конкретный экземпляр (Аэропорт, а не Внуково).

На диаграмме в нотации Баркера сущность изображается прямоугольником, иногда с закругленными углами. Каждая сущность обладает одним или несколькими атрибутами.

Атрибут – любая характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области и предназначенная для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности.

В сетевой модели атрибуты ассоциируются с конкретными сущностями, и, соответственно, экземпляр сущности должен обладать единственным определенным значением для ассоциированного атрибута. Атрибут, таким образом, представляет собой некоторый тип характеристик или свойств, ассоциированных с множеством реальных или абстрактных объектов.

Экземпляр атрибута - определенная характеристика конкретного экземпляра сущности. Он определяется типом характеристики и ее значением, называемым значением атрибута.

Атрибуты делятся на ключевые, т. е. входящие в состав уникального идентификатора, который называют первичным ключом, и описательные - прочие.

Первичный ключ — это атрибут или совокупность атрибутов и/или связей, предназначенная для уникальной идентификации каждого экземпляра сущности (совокупность признаков, позволяющих идентифицировать объект). Ключевые атрибуты помещают в начало списка и помечают символом «#».

Описательные атрибуты бывают обязательными или необязательными. Обязательные атрибуты для каждой сущности всегда имеют конкретное значение, необязательные - могут быть не определены. Обязательные и необязательные описательные атрибуты помечают символами «*» и «о» соответственно.

Для сущностей определено понятие супертип и подтип. Супертип - сущность, обобщающая некую группу сущностей (подтипов). Супертип характеризуется общими для подтипов атрибутами и отношениями. Например, для некоторых задач супертип «учащийся» обобщает подтипы «школьник» и «студент».

Связь - поименованная ассоциация между двумя или более сущностями, значимая для рассматриваемой предметной области. Связь, таким образом, означает, что каждый экземпляр одной сущности ассоциирован с произвольным (в том числе и нулевым) количеством экземпляров второй сущности и наоборот. Если любой экземпляр одной сущности связан хотя бы с одним экземпляром другой сущности, то связь является обязательной(-). Необязательная связь представляет собой условное отношение между сущностями(- -).

Различают три типа отношений:

1*1 - «один-к-одному» - одному экземпляру первой сущности соответствует один экземпляр второй;

1*n - «один-ко-многим» - одному экземпляру первой сущности соответствуют несколько экземпляров второй;

n*m - «многие-ко-многим» -> каждому экземпляру первой сущности может соответствовать несколько экземпляров второй и, наоборот, каждому экземпляру второй сущности может соответствовать несколько экземпляров первой.

Кроме того, сущности бывают независимыми, зависимыми и ассоциированными. Независимая сущность представляет независимые данные, которые всегда присутствуют в системе. Они могут быть связаны или не связаны с другими сущностями той же системы.

Зависимая сущность представляет данные, зависящие от других сущностей системы, поэтому она всегда должна быть связана с другими сущностями.

Ассоциированная сущность представляет данные, которые ассоциируются с отношениями между двумя и более сущностями. Обычно данный вид сущностей используется в модели для разрешения отношения «многие-ко-многим».

Если экземпляр сущности полностью идентифицируется своими ключевыми атрибутами, то говорят о полной идентификации сущности. В противном случае идентификация сущности осуществляется с использованием атрибутов связанной сущности, что указывается черточкой на линии связи.

Кроме этого, модель включает понятия взаимно исключающих, рекурсивных и неперемещаемых связей. При наличии взаимно исключающей связи экземпляр сущности участвует только в одной связи из некоторой группы связей. Рекурсивная связь предполагает, что сущность может быть связана сама с собой. Неперемещаемая связь означает, что экземпляр сущности не может быть перенесен из одного экземпляра связи в другой.