Иван Трещев - Базы данных. Учебное пособие. Для студентов

Проектирование базы данных методом «сущность-связь»

При проектировании базы данных методом «сущность – связь» необходимо выполнить следующие действия:

– Уточнить, какая именно информация о предметной области будет храниться в проектируемой базе данных. Выделить в предметной области объекты и их свойства. Зафиксировать связи между объектами и их свойствами и связи между объектами разных классов. Построить ER – модель.

– Осуществить переход от инфологической модели предметной области к даталогической модели базы данных.

– Выявить, в какой нормальной форме находятся полученные отношения (отобразить функциональные зависимости между атрибутами каждого отношения).

Выделяют три этапа проектирования БД:

– инфологическое моделирование

– даталогическое моделирование

– физическая реализация

1) На первом этапе создается инфологическая модель предметной области.

Предметная область – это часть реального мира, представляющего интерес для данного проектирования.

Инфологической моделью предметной области называют описание предметной области, выполненное с использованием специальных языковых средств, и независящее от используемых в дальнейшем программных и технических средств.

2) На основе инфологической модели строится даталогическая модель.

Даталогическая модель является моделью логического уровня и представляет собой отображение логических связей между элементами данных безотносительно к их содержанию и среде хранения. Описание логической структуры БД на языке СУБД называется схемой.

3) Третий этап проектирования состоит в привязке ДЛМ к среде хранения с помощью модели данных физического уровня ( физической модели). Описание физической структуры БД называется схемой хранения.

Компоненты ИЛМ:

– описание объектов и связей между ними (ER – модель);

– описание информационных потребностей пользователей;

– алгоритмические связи показателей;

– лингвистические отношения;

– ограничения целостности.

В предметной области в результате ее анализа выделяют классы объектов. Классом объектовназывают совокупность объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Каждый объект в информационной системе представляется своим идентификатором, а каждый класс объектов представляется именем класса. Каждый объект обладает определенным набором свойств.

Связь между объектом и характеризующим его свойством изображается в виде линии. Связь может быть единичной или множественной.

Если объект обладает только одним значением какого-то свойства, то такое свойство называют единичными. Если для свойства возможно существование одновременно нескольких значений у одного объекта, то такие свойства называют множественными.

Свойства, значения которых не могут изменяться с течением времени (например, Дата рождения ), называются статическимии обозначаются буквой S. Свойства, значения которых могут изменяться со временем (например, Фамилия , Адрес , Телефон ), называются динамическимии обозначаются буквой D .

Свойство, которое может отсутствовать у некоторых объектов одного класса (например, свойство Ученая степень , не все объекты класса Сотрудники могут обладать указанным свойством), называют условнымии изображают пунктирной линией.

Существует понятие составногосвойства (примеры таких свойств: Адрес , состоящий из «улицы», «дома», «квартиры»; Дата рождения , состоящая из «числа», «месяца», «года»). Для его обозначения используют квадрат.

Рис. 3.3. Изображение класса объектов и его свойств

В инфологической модели фиксируются не только связи между объектом и его свойствами, но и связи между объектами разных классов.

Различают связи типа:

– один к одному (1:1);

– один ко многим (1:М);

– многие к одному (М:1);

– многие ко многим (М:М).

Объект называют простым, если он рассматривается как неделимый. Сложныйобъект представляет собой объединение других объектов, простых или сложных, также отображаемых в информационной системе. Понятия простой и сложный являются относительными. Сложные объекты подразделяют на составные, обобщенные и агрегированные.

Составнойобъект соответствует отображению связи «целое – часть». Примеры таких объектов: класс – ученики, группа – студенты и т. п. (связь между составным и составляющими его объектами отображается отношением 1:М)

Обобщенныйобъект отражает наличие связи «род – вид» между объектами предметной области. Например, объекты Студент , Школьник , Аспирант образуют обобщенный объект Учащиеся . Объекты, составляющие обобщенный объект, называются его категориями. Как «родовой» объект, так и «видовые» объекты могут обладать определенным набором свойств. Причем «видовые» объекты обладают всеми теми свойствами, которыми обладает «родовой» объект, плюс свойствами, присущими только объектам этого вида.

Определение родо-видовых связей означает классификацию объектов предметной области по тем или иным признакам. Подклассы могут выделяться в ИЛМ в явном виде (см. рис. 3.5).

Рис. 3.5. Изображение обобщенного объекта

Агрегированныйобъект соответствует обычно какому-либо процессу, в который оказываются «вовлеченными» другие объекты. Например, агрегированный объект Поставка (см. рис. 3.6) объединяет в себе объекты Поставщик , Получатель , Продукт и Дата . Для отображения агрегированного объекта в схеме использован ромб. Агрегированный объект может, так же как и простой объект, иметь характеризующие его свойства.

Рис. 3.6. Изображение агрегированного объекта

Правила, по которым строится даталогическая модель:

1) Для каждого простого объекта и его единичных свойств строится таблица, атрибутами которой являются идентификатор объекта и реквизиты, соответствующие каждому из единичных свойств: