Глава 15 система управления базой данных

Рис. 15.19 иллюстрирует указанный тип отношений. А1 -<——————^ В1

А2 ^^^ | А A3 ^^^^ В2

Рис. 15.19. Графическое изображение реального отношения 1:1

Пример 15.16. Примером связи 1:1 может служить связь между информационны объектами СТУДЕНТ и СЕССИЯ:

СТУДЕНТ <-> СЕССИЯ Каждый студент имеет определенный набор экзаменационных оценок в сессию.

При связи один ко многим(1 :М) одному экземпляру информационного объек А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В,но каждый экземпляр объекта В ci зан не более чем с 1 экземпляром объекта А. Графически данное соответствие имеет bf представленный на рис. 15.20.

А1

В1

В2

A3 ^ ВЗ

Рис. 15.20. Графическое изображение реального отношения 1:М

Пример 15.17. Примером связи 1:М служит связь между информационными объек ми СТИПЕНДИЯ и СЕССИЯ:

СТИПЕНДИЯ <-» СЕССИЯ

Установленный размер стипендии по результатам сдачи сессии может повторят многократно для различных студентов.

Связь многие ко многим(М:М) предполагает, что в каждый момент време одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляр объекта В и наоборот. На рис. 15.21 графически представлено указанное соответствие.

А1 ^————^ В1 А2 3 t B2

A3 ^^><^ ВЗ

Рис. 15.21. Графическое изображение реального отношения М:М

Пример 15.18. Примером данного отношения служит связь между информацией ми объектами СТУДЕНТ и ПРЕПОДАВАТЕЛЬ:

СТУДЕНТ «-» ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Один студент обучается у многих преподавателей, один преподаватель обуч многих студентов.

15 2 РЕЛЯЦИОННЫЙ ПОДХОД К ПОСТРОЕНИЮ ИНФОЛОГИ ЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

ПОСТРОЕНИЕ ИНФОЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

Архитектура СУБД

Базы данных и программные средства их создания и ведения (СУБД) имеют многоуровне- вую архитектуру, представление о которой можно получить из рис. 15.22 [1, 2, б].

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Внешняя модель А

Внешняя модель В

Логический уровень

представления данных

Концептуальная модель БД

Внутренняя модель БД

БД

Физический уровень

представления данных

Рис. 15*22* Многоуровневое представление данных БД под управлением СУБД

Различают концептуальный, внутренний и внешний уровни представления данных баз данных, которым соответствуют модели аналогичного назначения.

Концептуальный уровень соответствует логическому аспекту представления данных предметной области в интегрированном виде. К о нцеп т у а льна я модельсостоит из множества экземпляров различных типов данных, структурированных в соответствии с тре- бованиями СУБД к логической структуре базы данных [б].

Внутренний уровень отображает требуемую организацию данных в среде хранения и соответствует физическому аспекту представления данных. Внутренняя модельсо- стоит из отдельных экземпляров записей, физически хранимых во внешних носителях.

Внешний уровень поддерживает частные представления данных, требуемые конкрет- ным пользователям. Внешняя модельявляется подмножеством концептуальной мо- дели. Возможно пересечение внешних моделей по данным. Частная логическая структура данных для отдельного приложения (задачи) или пользователя соответствует внешней мо- дели или подсхеме БД. С помощью внешних моделей поддерживается санкционированный доступ к данным БД приложений (ограничен состав и структура данных концептуальной модели БД доступных в приложении, а также заданы допустимые режимы обработки этих данных: ввод, редактирование, удаление, поиск).

Пример 15.19. Соотношение между концептуальной и внешними моделями базы дан- ных приведено на рис. 15 23

574 ГЛАВА 15 СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗОЙ ДАННЫХ

Концептуальная модель

Внешние модели

Рис. 15.23. Пример соотношения между концептуальной моделью и внешними моделями

Появление новых или изменение информационных потребностей существующих пр ложений требуют определения для них корректных внешних моделей, при этом на уров концептуальной и внутренней модели данных изменений не происходит. Изменения в ко цептуальной модели, вызванные появлением новых видов данных или изменением структур, могут затрагивать не все приложения, т.е. обеспечивается определенная независ мость программ от данных. Изменения в концептуальной модели должны отражаться внутренней модели, и при неизменной концептуальной модели возможна самостоятельн модификация внутренней модели БД с целью улучшения ее характеристик (время доступа данным, расхода памяти внешних устройств и др.). Таким образом БД реализует принц относительной независимости логической и физической организации данных.

Понятие информационно-логической модели

Проектирование базы данных состоит в построении комплекса взаимосвязанных модел данных. На рис. 15.24 условно отображены этапы процесса проектирования базы да

ных [б].

Разработка мифологической модели предметной области

Проектирование базы данных

Логическое проектирование

Физическое проектирование

Проектирование представлений данных для приложений

Рис. 15.24. Этапы процесса проектирования базы данных

Важнейшим этапом проектирования базы данных является разработка инфологич кой (информационно-логической) модели предметной области, не ориентированной СУБД. В инфологической модели средствами crpyicrypданных в интегрированном виде < ражают состав и структуру данных, а также информационные потребности приложен (задач и запросов).

Информационно-логическая (инфологическая) модельпредметной < ласти отражает предметную область в виде совокупности информационн объектов и их структурных связей.

Инфологическая модель предметной области строится первой. Предварительная ин<| логическая модель строится еще на предпроектноЙ стадии и затем уточняется на бо;

поздних стадиях проектирования баз данных. Затем на ее основе строятся концептуалы (логическая), внутренняя (физическая) и внешняя модели [5, б].

Пример 15.20. На рис. 15.25 представлена графическая форма информационно-лс ческой модели, связывающей информационные объекты: Студент, Сессия, Стиг дия. Преподаватель.

153 ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СУБД

-»| Преподаватель

W

^ f

Студент Стипендия

> Сессия кб-

Рис. 15.25. Пример графического представления инфологической модели