2.8. Обобщенная структура модели данных в бнд

В целом представления информационных объектов отображаются совокупностью моделей данных, составляющих многоуровневую структуру, изображенную на Рис. 0 .4. Модель каждого последующего уровня строится на основе фиксированных характеристик моделей предыдущих уровней.

Предметная область (ПО) на первом уровне структуры моделируется инфологической (или концептуальной) моделью (ИЛМ). ИЛМ ПО вместе с описаниями информационных потребностей пользователей (ОИПП) образует глобальную модель предметной области (ГМПО). Она обеспечивает интегрированное представление о ПО и является исходной для администратора базы данных (АБД), представляя сведения о классах объектов ПО, их количествах в каждом классе, о фиксируемых свойствах этих объектов, связях и динамике изменения объектов.

Индивидуальные представления отдельных пользователей П1, П2..., ПN об информационных объектах ПО отображают пользовательские модели (или внешние модели) ПО: ПМПО1, ПМПО2,..., ПМПОN.

Модель, в среде которой функционирует СУБД, называется информационной моделью предметной области (ИМ ПО). Она находится в распоряжении и под управлением АБД и включает в себя:

• информационную модель БД (ИМ БД);

• БД;

• прикладные программы (ПП) пользователей БД.

ИМ БД, в свою очередь, включает в себя:

• датологическую модель БД (ДЛМ БД) (или схему БД);

• физическую модель БД (ФМ БД) (или схему хранения БД), полное название которой - модель данных физического уровня.

ДЛМ БД, называемая также моделью данных логического уровня, поддерживается средствами СУБД и отображает логические связи между элементами данных, обеспечивая интегрированное и взаимосвязанное хранение данных безотносительно к их содержанию и среде хранения. ДЛМ БД учитывает возможности конкретной СУБД и особенности ПО, отображаемые в ИЛМ ПО.

ФМ БД, во-первых, является моделью БД, а во-вторых, - косвенно моделирует ПО. ФМ БД используется для привязки ДЛМ БД к среде физического хранения данных, т.е. к техническим средствам. ФМ БД

строится с учетом возможностей СУБД, ОС и определяет:

• используемые ЗУ;

• способ размещения элементов данных в ЗУ;

• способы физической реализации логических отношений между элементами данных.

2.9. Er-модель бд

Главная проблема информационных систем – это хранение данных с обеспечением связей между этими данными. В этом случае с помощью запросов пользователей можно формировать требуемые совокупности данных. С этой целью необходимо применение технологии разработки БД предметных областей на основе ER-моделей, или моделей типа "сущность - связь".

ER-моделью, или моделью типа "сущность - связь", называется модель, представляющая сущности ПО, а вместе с тем и их связи.

ER-модель является неформальной моделью и используется на этапе инфологического проектирования. В этой модели понятие "сущность" фактически является синонимом понятия "запись". Для построения ER-модели применяются три конструктивных элемента:

ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ

ИЛМ

ОИПП

ГМ

ПО

Администратор БД

П1

ПМПО П1

ПП П1

ДЛМ БД

П2

ПМПО П2

ПП П2

ФМ БД

ИМ БД

ПN

ПМПО ПN

ПП ПN

{Пользова-тели}

{Пользова-тельские модели}

{Прикладные программы (ПП) пользователей}

{База Данных}

Внешнее представление ПО

Информационная модель ПО

СУБД

Рис. 0.4

• сущность;

• атрибут;

• связь.

ER-модель обеспечивает:

• семантическое описание ПО;

• исходную информацию для обоснования выбора видов моделей и структур данных в автоматизированной информационной системе.

Для ER-модели используются понятия:

• тип сущности;

• экземпляр сущности.

Тип сущности определяет поименованный набор однородных объектов. Тип сущности моделируется схемой записи, а каждая запись представляет собой совокупность атрибутов, моделируемых полями записи.

Пример

Тип сущности Специалисты может описываться атрибутами:

Табельный номер, ФИО, Специальность.

Здесь поле типа Табельный номер будем считать идентификатором. Запись для этой сущности можно представить в виде:

Специалисты(ТабельныйНомер, Специальность, ФИО).

Примечание.

• В записях имен типов полей, включающих несколько слов, имя записывается без пробелов, но каждое последующее слово начинается с большой буквы.

• Идентифицирующие поля размещаются на первом месте и обычно подчеркиваются.

Пример.

Пусть тип сущности Отделы описывается атрибутами:

НазваниеОтдела, Адрес.

Поле типа НазваниеОтдела можно принять в качестве идентификатора сущности. Моделирующий данный тип сущности соответствующий тип записи можно представить в виде:

Отделы(НазваниеОтдела, Адрес).

Экземпляр сущности - это конкретный информационный объект из набора, моделируемый экземпляром записи, в котором значение атрибута моделируется значением поля

Пример.

Экземпляры сущности типа Специалисты:

2015, Котов А.И., Техник;

0123, Алексеев Б.Р., Менеджер;

1157, Киров Б.В., Программист.

Пример.

Экземпляры сущности типа Отделы:

САПР, Корпус 1;

АСУТП, Корпус 3.

Для представления отношений между сущностями в ПО используются связи. Связи между сущностями специфицируются выражениями реляционного вида. В отношениях сущности представляются своими идентифицирующими атрибутами, или ключами. Для связей, как и для сущностей, рассматриваются типы и экземпляры связей. При этом между типами сущностей рассматриваются типы связей, а между экземплярами сущностей - экземпляры связей.

Пример.

Для двух рассмотренных выше типов сущностей Специалисты и Отделы может быть применен тип связи РаботаетВ. Принимая в качестве идентификаторов сущностей Специалисты и Отделы соответствующие ключевые поля: ТабельныйНомер и НазваниеОтдела, можно тип связи Источники представить в виде:

РаботаетВ(ТабельныйНомер, НазваниеОтдела),

Экземпляр связи типа РаботаетВ определяется конкретными экземплярами соответствующих рассматриваемых типов сущностей.

Пример.

Для приведенных выше экземпляров записей можно записать экземпляр связи в виде: 2015, АСУ.

Здесь идентификатор 2015 определяет запись для техника Котова А.И., а идентификатор АСУ определяет отдел, в котором работает этот техник.