5. Модель «объект-свойство-отношение», er-диаграммы, проектирование схемы баз данных.

Цель инфологического моделирования — обеспечение наиб. естественных для человека способов сбора и представления инфы, кот. хранится в БД. Основными эл-тами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Сущность — объект, кот. можно отличить от другого и инфу о кот. необходимо хранить в БД. Экземпляр сущности относится к конкр. вещи в наборе. #, типом сущности мб город, экземпляром — Москва.

Атрибут — именованная хар-ка сущности. Его название должно быть уникальным для конкр. типа сущности (цвет мб определен для многих сущностей и не может быть определен для одной: автомобиль, вода).

Ключ — мин. набор атрибутов, по значениям кот. можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Исключение любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся атрибутам. #: атрибут номер зачетки явл. ключом для студента.

Связь — ассоциирование двух или более сущностей.

При построении инфологических моделей можно использовать язык ER-диаграмм (Entity-Relationship — сущность-связь). В них сущности изображаются прямоугольниками, ассоциации — ромбами или шестиуг-ми, атрибуты — овалами, связи между ними — ненапр-ми ребрами, над кот. может проставляться степень связи (1 или буква, заменяющая слово "много") и необходимое пояснение.

На использовании разновидностей ER-модели основано большинство современных подходов к проектированию БД. Используемая далее модель была предложена Ченом (Chen) в 1976 г. Моделирование предметной области базируется на использовании графических диаграмм, включающих небольшое число разнородных компонентов. В связи с наглядностью представления концептуальных схем баз данных ER-модели получили широкое распространение в системах CASE, поддерживающих автоматизированное проектирование РБД.

В ER-диаграммах связь — линия, соединяющая геометрические фигуры, изображающие сущности, атрибуты, ассоциации и другие информационные объекты. В тексте же этот термин используется для указания на взаимозависимость сущностей. Если эта взаимозависимость имеет атрибуты, то она называется ассоциацией.

Между двумя сущностями возможны три типа связей.

Первый тип — связь ОДИН-К-ОДНОМУ (1:1): в каждый момент времени каждому представителю (экземпляру) сущности А соответствует 1 или 0 представителей сущности В.

Второй тип — связь ОДИН-КО-МНОГИМ (1:М): одному представителю сущности А соответствуют 0, 1 или несколько представителей сущности В.

Третий тип — связь МНОГИЕ-КО-МНОГИМ (М:М): экземпляр одной сущности связан с несколькими экземплярами другой сущности и наоборот, любой экземпляр второй сущности связан с несколькими экземплярами первой сущности.

Иногда выделяют еще четвертый тип связи — МНОГИЕ-К-ОДНОМУ (M:1), но очевидно, что этот тип связи является частным случаем связи второго типа.

Как и сущность, связь — это типовое понятие, все экземпляры обеих пар связываемых сущностей подчиняются правилам связывания.

Пример связь между сущностями БИЛЕТ и ПАССАЖИР связывает билеты и пассажиров. При том конец сущности с именем «для» позволяет связывать с одним пассажиром более одного билета, причем каждый билет должен быть связан с каким-либо пассажиром. Конец сущности с именем «имеет» означает, что каждый билет может принадлежать только одному пассажиру, причем пассажир не обязан иметь хотя бы один билет.

Лаконичной устной трактовкой изображенной диаграммы является следующая:

        каждый БИЛЕТ предназначен для одного и только одного ПАССАЖИРА;

        каждый ПАССАЖИР может иметь один или более БИЛЕТОВ.

язык ER-диаграмм используется для построении небольших моделей и иллюстрации отдельных фрагментов. Чаще же применяется менее наглядный, но более содержательный язык инфологического моделирования (ЯИМ), в котором сущности и ассоциации представляются предложениями вида:

СУЩНОСТЬ (атрибут 1, атрибут 2 , ..., атрибут n)

АССОЦИАЦИЯ [СУЩНОСТЬ S1, СУЩНОСТЬ S2, ...]

(атрибут 1, атрибут 2, ..., атрибут n)

где S — степень связи, а атрибуты, входящие в ключ, должны быть отмечены с помощью подчеркивания.

Так, рассмотренный выше пример множества связей между сущностями, может быть описан на ЯИМ следующим образом:

Врач (Номер_врача, Фамилия, Имя, Отчество, Специальность)

Пациент (Регистрационный_номер, Номер койки, Фамилия, Имя, Отчество, Адрес, Дата рождения, Пол)

Лечащий_врач [Врач 1, Пациент M]

(Номер_врача, Регистрационный_номер)

Консультант [Врач M, Пациент N]

(Номер_врача, Регистрационный_номер).

Для выявления связей между сущностями необходимо, как минимум, определить сами сущности. Но это не простая задача, так как в разных предметных областях один и тот же объект может быть сущностью, атрибутом или ассоциацией.