Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Управление данными. Учебник
.pdf
КАФЕДРА
Название
Телефон
Имеет
Имеет
Закреплена за
Работает на
Рис. 4.8. Графическое представление агрегата
Агрегат КАФЕДРА состоит из двух компонентов:
АУДИТОРИЯ и СОТРУДНИКИ
АУДИТОРИЯ
Номер
Площадь
СОТРУДНИК
ФИО
Должность
Обобщение – это метод абстрагирования, при котором обобщенная сущность связана с другими сущностями отношением «род-вид»,
специализация – операция, обратная обобщению. Например, обобщённая сущность УЧАЩИЕСЯ может быть разделена на категории
СТУДЕНТЫ, ШКОЛЬНИКИ, АСПИРАНТЫ.
Категории обычно имеют много общих свойств, но некоторые
свойства у них различны. Свойства обобщённого понятия представляют собой
полнительные свойства по сравнению с исходными, чаще всего это
такие свойства, как Среднее значение, Сумма и т.п. На ER-диаграмме
категории изображаются треугольниками, а обобщённое понятие –
прямоугольником, который соединён с категориями связями типа «является видом… ( is kind of..)» (рис. 4.9).
вает связи между конкретными экземплярами разных сущностей. Ин-
дивидуализация – это независимое рассмотрение связанных ассоциацией сущностей. Обычно ассоциативные связи возникают в ходе реальных бизнес-процессов. Например, сущности СТУДЕНТ, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, ДИСЦИПЛИНА ассоциируются с сущностью ЧТЕНИЕ
ЛЕКЦИЙ или СДАЧА ЭКЗАМЕНА. Сущности ТОВАР, МАГАЗИН,
ПРОДАВЕЦ связаны отношением
перечень общих свойств категорий, но могут включать и до-
Ассоциация – это такая логическая
операция, которая устанавли-
ПРОДАЖИ.
71

УЧАЩИЙСЯ
Номер
ФИО
Учебное заведение
Рис. 4.9. Графическое представление обобщенного понятия
Является
Является
ШКОЛЬНИК
СТУДЕНТ
Класс
Специальность
Группа
На ER-диаграмме ассоциация может отображаться по-разному
(рис. 4.10):
а) в виде понятия, которое изображается ромбом, который соединен линиями со связанными понятиями;
б) в виде множества бинарных связей между простыми понятиями.
Вариант а) применяется обычно в двух случаях: если ассоциация
соответствует процессу, который сопровождается составлением документов, реквизиты которых не
отображены в виде свойств других
сущностей, либо если процесс соединяет более двух сущностей.
ER-модели широко применяются как при ручном, так и при автоматизированном проектировании баз данных. При этом в некоторых
системах, например в системе IDEF, отсутствуют сложные понятия
(агрегаты, ассоциации, обобщённые понятия), они заменяются связями. В разных системах
применяются различные обозначения мощно-
сти связей и классов членства (обязательности связи) и т.д.
В заключение приведем рекомендуемый порядок построения ERмодели:
1. В каждом внешнем представлении выявить сущности и их
свойства исходя из анализа экономических документов. Их должно
быть не более 6–7 в каждом представлении.
2. Обозначить сущности именами, которые должны быть
крат-
кими, отражать смысл и быть привычными для пользователя.
3. Выбрать ключевое свойство (свойства). Если такого нет, то
вводят условное свойство «Порядковый №».
4. Выявить связи между сущностями.
5. Найти общие свойства сущностей (обобщение).
6. Рассмотреть все пары сущностей и определить ассоциативные
связи.
7. Определить степень каждой связи.
72

73
ПОСТАВЩИК
Фирма
НАКЛАДНАЯ
Номер документа
Наименование
Марка
Цена
Адрес
Директор
Дата
Сумма
ТОВАРЫ
№ п/п
Количество
Кладовщик
СКЛАД
Номер
ПОСТАВЩИК
Фирма
Наименование
Марка
Цена
Адрес
Директор
ПОСТАВКА
ТОВАРЫ
№ п/п
Количество
Номер документа
СКЛАД
Дата
Сумма
Кладовщик
Номер
Рис. 4.10. Графическое представление ассоциации
а) б)

8. Записать формулы расчёта, связывающие вычисляемые
свойства.
9. Объединить модели, построенные для разных внешних пред-
ставлений. Объединение ведут по 2 – 4 модели за один шаг, получая
более сложные объекты и устраняя противоречия (например, разные
наименования одних свойств и одинаковые – для разных понятий).
Задача построения модели ПО осложняется тем обстоятельством,
что деление информации на
свойства, сущности и связи условно, и
один и тот же элемент информации можно описать по-разному. На-
пример, информацию о преподавателе можно рассматривать как сущность, а можно и как свойство сущности ДИСЦИПЛИНА; любую ассоциированную сущность можно рассматривать как связь между несколькими сущностями. Принятие конкретного решения зависит от
специфики предметной области и применяемых средств автоматизации проектирования.
Рассмотрим пример построения ER-модели. В качестве предметной области примем видеотеку. Детализируя диаграмму потоков данных, для каждого из четырёх основных процессов мы получили четыре
хранилища данных: Члены видеотеки, Фильмы, Аренда и Поставщики.
В ER-модели им будут соответствовать четыре одноименных сущно-
. Определим структуру каждой сущности, принимая во внимание
сти
реквизиты документов, которые обрабатываются в видеотеке: учётные
карточки членов видеотеки, карточки учёта фильмов, справочник поставщиков фильмов и журнал учёта аренды фильмов. Свойства понятий сведём в табл. 4.1.
Рассмотрим ассоциативные связи между сущностями, которые
соответствуют информационным процессам.
Таблица 4.1
Сущность Свойства
Члены видеотеки ФИО, Адрес, Телефон, Интересы
Поставщики
Фирма, Адрес, Телефон, Расчётный счёт, К кому
обращаться
Фильмы
№ по каталогу, Название, Тип (тематика), Страна-производитель, Год выпуска, Анонс, Цена,
Количество дисков
Аренда
№ п/п, Дата выдачи, Отметка о возврате, Фильм,
ФИО клиента
74

а) В процессе учёта членов видеотеки при регистрации нового
члена необходимо убедиться, не был ли он записан раньше, не является ли должником. При исключении из членов следует проверить, вернул ли клиент все арендованные фильмы. Данный процесс использует
информацию из сущностей Члены и Аренда (рис. 4.11, а) Линия со
стрелкой
отображает связь между сущностями типа «один-комногим», например, каждому члену видеотеки может соответствовать
много записей в журнале аренды, но каждой записи в журнале соответствует только один конкретный клиент. При регистрации каждого
нового клиента нужно проверить все карточки о членах видеотеки,
поэтому на диаграмме показана рекурсивная связь.
б) При
выдаче фильмов в аренду регистратор должен проверить,
является ли клиент членом видеотеки, не числятся ли за ним несданные фильмы, затем в журнал аренды заносятся сведения об аренде
фильма, а количество имеющихся дисков уменьшается на 1. При возврате фильмов следует в журнале внести пометку о возврате, а количество имеющихся в
наличии дисков данного фильма увеличить на 1.
Кроме того, регистратор может предложить клиентам справки об
имеющихся в наличии фильмах. Соответствующая диаграмма показана на рис. 4.11, б.
в) Процесс «Учёт поставщиков» соединяет сущности Фильмы и
Поставщики (рис. 4.11, в) с помощью ассоциированной сущности «По-
ставки».
г) Управление фильмотекой заключается в периодическом пре-
доставлении руководству отчётов об имеющихся фильмах и о ходе их
аренды, поэтому данный процесс соединяет сущности «Фильмы» и
«Аренда» (рис. 4.11, г). Содержание отчётов отображает простая сущность «Отчёты начальству».
Обратите внимание, что ассоциированные сущности, как правило,
имеют временное свойство (Дата поставки, Дата регистрации и т.п.) и
ключевое свойство типа «
Номер документа», так как они соответствуют информационным процессам, протекающим во времени. В заключение объединим модели, полученные при анализе разных внешних
представлений, устранив двусмысленности, дублирование атрибутов и
рекурсивную связь (рис. 4.12).
Можно построить другой вариант ER-диаграммы, в которой ассоциированные сущности заменены непосредственными бинарными
связями между объектами. Таким образом, варианты модели
могут
различаться. Следует выбрать тот вариант, который наиболее просто,
понятно и полно отображает необходимую информацию о предметной области.
75

Члены Аренда
Не записан
дважды
Фильм не
сдан
Арендует
фильм
Члены Фильмы
Поставляет
Поставщики Фильмы
а)
Сдан в аренду или
возвращён
Аренда
б)
Поставлен
Поставки
Отчет
начальству
Дата отчёта
Сумма выручки
Лучшие фильмы
Наличие фильмов
Суммирует
данные
г)
Рис. 4.11. Построение фрагментов ER-модели при анализе
информационных процессов:
а – связи при регистрации нового члена и исключении из членов;
б – связи при учёте аренды фильмов (простое понятие «Аренда»
заменено ассоциативным понятием); в – связи при учёте поставок фильмов;
г – связи при выдаче отчётов руководству
76
Дата поставки
Количество
№ документа
в)
Аренда
Имеется
в наличии
Фильмы

Поставщик
р
Фирма
Адрес
Телефон
К кому
Расчётный счёт
Дата поставки
Количество
№ документа
Поставки
Отчёт
начальству
Дата отчёта
Сумма выручки
Лучшие фильмы
Наличие фильмов
Члены
ФИО
Адрес
Телефон
Интересы
Рис. 4.12. Объединённая диаграмма ER-модели предметной области
Аренда
№ записи
Дата выдачи
Отметка о
ате
возв
«Видеотека»
Фильмы
№ по каталогу
Название
Тип
Страна
Год выпуска
Анонс
Цена
Количество
В процессе создания инфологической модели могут возникать
нежелательные ситуации, которые называются ловушками соединения.
Причины этих проблем кроются в неправильной интерпретации семантики предметной области, в том числе смысла связей между выделенными понятиями.
Очень важно своевременно выявлять в модели данных ловушки
соединения, иначе они могут привести к неадекватному описанию
предметной области
и необходимости перестройки всей концептуальной модели. Наиболее распространёнными являются два вида ловушек
соединения:
1) ловушки разветвления;
2) ловушки разрыва.
Ловушка разветвления имеет место в том случае, когда модель
отображает связь между понятиями, но путь между отдельными сущностями этих понятий однозначно не определяется.
77

Обучение
М
СТУДЕНТ
1
ФАКУЛЬТЕТ
1
N
Профиль
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
Рис. 4.13. Пример ловушки разветвления
Ловушка разветвления возникает в случае, если две или больше
связей один-ко-многим разветвляются из одного понятия. Потенциальная ловушка разветвления показана на рис. 4.13, где две связи типа
1:М выходят из одного понятия ФАКУЛЬТЕТ. Из модели следует, что
на одном факультете осуществляется обучение по нескольким специальностям, и на факультете
учится множество студентов. Проблема
может возникнуть при попытке выяснить, по какой специальности
обучается каждый из студентов факультета.
Для обнаружения этой проблемы удобно пользоваться семан-
тическими сетями (рис. 4.14). С помощью семантической модели
Сущности
понятия
СТУДЕНТ
Экземпляры
связи
ОБУЧЕНИЕ
Сущности
понятия
ФАКУЛЬТЕТ
Экземпляры
связи
ПРОФИЛЬ
Сущности
понятия
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
Иванов
Петров
Сидоров
r1
Экономический
r2
Математический
r3
r4
r5
r6
Налоги
Финансы
Прикладная
математика
Рис. 4.14. Семантическая сеть ER-модели с ловушкой разветвления
78

на конкретном примере невозможно дать однозначный ответ на вопрос:
«По какой специальности обучается студент Петров?» – это ловушка
разветвления. Эта ситуация возникла из-за неправильной трактовки связей между сущностями ФАКУЛЬТЕТ, СПЕЦИАЛЬНОСТЬ, СТУДЕНТ.
Эту проблему можно решить только путём перестройки исходной
модели.
Результат адекватного преобразования модели представлен на
рис. 4.15. На этой
модели можно определить, что студент Петров
учится на экономическом факультете по специальности «Налоги».
Если проверить полученную модель на уровне отдельных сущностей (как показано на рис. 4.16), то можно убедиться, что по преобразованной модели можно дать ответ на поставленный вопрос.
Обучение
М
1
СТУДЕНТ
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
Сущности
понятия
ФАКУЛЬТЕТ
Экономический
Математический
Рис. 4.16. Семантическая сеть преобразованной ER-модели
1
Профиль
N
Рис. 4.15. Преобразованная ER-модель
Экземпляры
связи
ПРОФИЛЬ
r1
r2
r3
Сущности
понятия
СПЕЦИАЛЬНОСТЬ
Налоги
Финансы
Прикладная
математика
Экземпляры
связи
ОБУЧЕНИЕ
r4
r5
r6
ФАКУЛЬТЕТ
Сущности
понятия
СТУДЕНТ
Иванов
Петров
Сидоров
79

Ловушка разрыва появляется в том случае, если в модели предпо-
N
лагается наличие связи между сущностями, но не существует пути
между отдельными экземплярами этих сущностей.
Ловушка разрыва возникает при наличии связи, образующей
часть пути между связанными сущностями. Потенциальная ловушка
разрыва показана на примере связей между сущностями ОБЩЕЖИТИЕ, СТУДЕНТ, КОМНАТА (рис. 4.17).
С
помощью семантической сети ER-модели (рис. 4.18), невозможно дать ответ на вопрос: «В каком общежитии находится комната
с номером 534?». Это возникает из-за неправильной интерпретации
связей между сущностями ОБЩЕЖИТИЕ, СТУДЕНТ и КОМНАТА.
Регистрация
1
ОБЩЕЖИТИЕ
М
СТУДЕНТ
Проживание
1
Рис. 4.17. Пример ловушки разрыва
КОМНАТА
Сущности
понятия
ОБЩЕЖИТИЕ
Общ. 1
Общ. 2
Рис. 4.18. Семантическая сеть ER-модели с ловушкой разветвления
80
Экземпляры
связи
Регистрация
r1
r2
r3
Сущности
понятия
СТУДЕНТ
Иванов
Петров
Сидоров
Экземпляры
связи
Проживание
r4
r5
Комн. 534
Сущности
понятия
КОМНАТА
Комн. 276
Комн. 700
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
