13.2. Общий подход

Общий подход к проблеме семантического моделирования характеризуется четырьмя основными этапами.

1. Прежде всего попытаемся выявить некоторое множество семантических концеп­ций (понятий), которые могут быть полезны при неформальном обсуждении реаль­ного мира.

• Например, можно согласиться с тем, что мир построен из сущностей. (Хотя невозможно с определенной точностью описать, что именно пред­ставляет собой сущность, эта концепция, тем не менее, оказывается весьма полезной для описания реального мира, по крайней мере с интуитивной^ точки зрения.)

• Развивая данную концепцию, можно допустить, что сущности могут быть с пользой классифицированы по разным типам сущностей. Например, можно предположить, что каждый отдельный работник является экземпляром неко­торого универсального типа сущности с именем EMPLOYEE (работник). Пре­имущество такой классификации заключается в том, что все сущности опреде­ленного типа будут обладать некоторыми общими свойствами (например, все работники получают зарплату), а потому подобная группировка может привес­

ти к некоторой (и совершенно очевидной) систематизации представлений. Например, в терминах реляционной теории выявленная общность может быть зафиксирована в заголовке переменной-отношения.

• Более того, можно пойти еще дальше и согласиться с тем, что каждая сущность обладает неким особым свойством, предназначенным для ее идентификации, т.е. с тем, что каждая сущность обладает собственной идентичностью.

• Наконец, можно также предположить, что каждая сущность может быть связана с другими сущностями посредством некоторых связей.

И т.д. Однако здесь следует заметить, что все эти термины ("экземпляр сущности", "тип сущности", "свойство", "связь" и т.д.) определены не совсем точно или фор­мально, поскольку они являются всего лишь концепциями "реального мира", а не формальными терминами. Таким образом, данный первый этап является нефор­мальным, тогда как приведенные ниже второй, третий и четвертый этапы, напро­тив, достаточно формальны.

2. Далее попытаемся определить набор соответствующих символических (т.е. фор­мальных) объектов, которые могут использоваться для представления описанных выше семантических концепций. (Замечание. Здесь термин объект не используется в каком-то строго определенном смысле!) Например, в расширенной реляционной модели (RM/T) [13.6] вводится несколько особых видов отношений, которые назы­ваются Е- и Р-отношениями. Грубо говоря, Е-отношения (от "entity-relations") представляют сущности, а Р-отношения (от "property-relations") — свойства, одна­ко Е- и Р-отношения, безусловно, имеют конкретные формальные определения, то­гда как сами сущности и свойства их не имеют.

3. Кроме того, следует определить набор формальных общих правил целостности (или, используя терминологию главы 8, "метаограничений"), предназначенных для работы с такими формальными объектами. Например, RM/T-модель включает пра­вило целостности свойств, которое утверждает, что для каждого элемента Р-отношения должен существовать соответствующий ему элемент в Е-отношении (это отражает тот факт, что каждое свойство в базе данных должно быть свойством некоторой сущности).

4. Наконец необходимо также определить набор формальных операторов, предна­значенных для манипулирования этими формальными объектами. Например, в RM/T-модели присутствует оператор PROPERTY, который можно использовать для соединения Е-отношения со всеми соответствующими ему Р-отношениями незави­симо от того, сколько их и какие им присвоены имена, т.е. оператор, позволяющий собрать воедино все свойства любой сущности.

Описанные в пп. 2-4 объекты, правила и операторы совместно образуют расширен­ную модель данных, но только если эти конструкции действительно являются супермно­жеством конструкций одной из базовых моделей, например такой, как базовая реляцион­ная модель. Однако на самом деле в данном контексте нет четкого различия между тем, что является расширенным, а что является базовым. Обратите особое внимание на то, что правша и операторы являются такой же частью расширенной модели, как и объ­екты (безусловно, это утверждение справедливо и для базовой реляционной модели). Тем не менее с ''точки зрения проектирования баз данных операторы являются менее

важной частью модели по сравнению с объектами и правилами целостности. Поэтому за исключением нескольких посвященных операторам комментариев основное внимание в этой главе уделяется именно объектам и правилам.

Напомним, что на первом этапе была предпринята попытка выявить множество се­мантических концепций, которые были бы полезны для описания реального мира. Неко­торые из этих концепций, а именно — сущности, свойства, связи и подтипы, представле­ны в табл. 13.1 с указанием неформального определения и приведением нескольких ти­пичных примеров. Обратите внимание, что все эти специально подобранные примеры иллюстрируют возможность рассмотрения одного и того же объекта реального мира од­ними пользователями в качестве сущности, другими— в качестве свойства, а третьи­ми — в качестве связи. (Этот пример прекрасно демонстрирует, почему невозможно дать строгое определение такого термина, как "сущность".) Одна из целей семантического моделирования (несомненно, полностью достигнутая) как раз и заключается в поддержке такой гибкости интерпретации.

Таблица 13.1. Некоторые полезные семантические концепции

Понятие Неформальное определение Примеры

СУЩНОСТЬ Некоторый отличимый объект Поставщик, деталь, поставка (Entity) Работник, отдел, человек

Произведение, концерт, оркестр, дирижер

Заказ на поставку, серия заказов

СВОЙСТВО Элемент информации, опиеы- Номер поставщика, поставляемое (Property) вающий сущность количество

Отдел работника, рост человека

Тип концерта

Дата заказа

СВЯЗЬ Сущность, которая служит для Поставка (поставщик — деталь)

(Relationship) обеспечения взаимодействия д_{олжность} (работник - отдел) между двумя или более други- ми сущностями Запись (произведение — оркестр —

дирижер)

ПОДТИП Сущность типа Y является "Работник" является подтипом (Subtype) подтипом сущности типа X сущности "Человек"

тогда и только тогда, когда «_{Концерт}» _{является} подтипом сущ-