Главная страница / 32. Модели данных в информационных систе...: 32.3. Предпроектное обсле...
32.3. Предпроектное обследование предметной области. Связи таблиц
| ← 32.2. Основные понятия реляционной модели БД | 32.4. Нормализация отношений → |
Исходными данными для построения реляционной модели БД является описание предметной области. Основные конструктивные элементы такого описания – сущность, атрибут, связь.
Сущность – это обобщенное понятие для обозначения множества однородных объектов предметной области, информацию о которых необходимо собирать и хранить в ИС. Примером сущности, информацию о котором мы структурировали в табл. 32.1, является «студент». Сущность определяется своим уникальным именем и перечнем атрибутов, характеризующих свойства сущности.
Атрибут – это поименованная характеристика сущности, которая принимает значения из некоторого множества допустимых значений. Атрибуты моделируют свойства сущности. Чтобы задать атрибут в модели, необходимо присвоить ему наименование, определить множество его допустимых значений и указать, для чего он используется. Имя атрибута называют его смысловым описанием. В этом смысле совокупность имен атрибутов описывает свойства сущности. Для сущности «студент» атрибутами являются «фамилия», «имя», «год рождения», «группа». Можно сказать, что между атрибутами сущности существует отношение. Вообще, отношение – это понятие математическое и оно имеет строгое математическое определение. Суть же понятия «отношение» состоит в следующем: для каждого конкретного экземпляра объекта (сущности) есть набор только ему присущих экземпляров значимых для нашего описания атрибутов. Так, в примере, приведенном в табл. 32.1, мы имеем отношение между объектом «студент» и его атрибутами «год рождения» и «группа». Говоря обычным языком, можно сформулировать это отношение следующим образом: «Каждый студент имеет свой год рождения и учится в группе с определенным номером».
Связь – это обобщенное понятие, предназначенное для обозначения выделенного в предметной области отношения между двумя и более сущностями. Сущности и связи между ними каждая категория пользователей будущей ИС определяет в соответствии со своей концепцией предметной области и необходимостью работы с именно этой информацией.
Предметная область определена, если известны существующие в ней объекты, их свойства и связи между ними.
При описании той или иной предметной области желательно, чтобы соблюдались следующие требования:
- полнота охвата объектов (сущностей) рассматриваемой области;
- однозначность атрибутов;
- возможность включения новых объектов (сущностей).
То есть проектирование БД начинается с предварительной структуризации предметной области: выделения объектов (сущностей), свойств этих объектов и видов отношений между объектами.
Информацию о предметной области представляют с помощью графических диаграмм. Для них можно использовать определенные обозначения.
- Сущности изображаются прямоугольниками:
- Атрибуты обозначаются овалами:
- Связи изображаются ромбами:
Пример описания предметной области
Рассмотрим предметную область «Учебный процесс». В данной предметной области нас интересует ограниченный объем информации – это определенные сведения о студентах, преподавателях, читаемых предметах и таком отношении между студентами, преподавателями и предметами как «экзамен».
В связи с этим выделим следующие сущности:
СТУДЕНТ
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
ПРЕДМЕТ
Для этих сущностей важны следующие признаки (атрибуты):
СТУДЕНТ(ФИО, Дата рождения, Адрес, Дата поступления, Номер зачетной книжки, Номер группы)
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ(ФИО, Адрес, Должность, Кафедра, Ученое звание, Телефон рабочий, Телефон сотовый)
ПРЕДМЕТ(Название, Кафедра, Лекции, Практические занятия, Лабораторные работы, Курсовые работы, Отчетность, Семестр)
Между сущностями СТУДЕНТ, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ и ПРЕДМЕТ существует связь, которую мы назовем ЭКЗАМЕН. Связь, как и сущность, может иметь атрибуты. Связь ЭКЗАМЕН характеризуется, например, атрибутами (Дата проведения, Оценка).
Набор конкретных значений атрибутов, характеризующих объект, называется экземпляром объекта.
Под структурной связью (рис. 32.3) между объектами понимается связь множества экземпляров одного объекта, называемого главным (А), с некоторым множеством, возможно пустым, экземпляров вспомогательного объекта, называемого детальным (В).
Рис. 32.3. Изображение структурной связи
Экземпляр структурной связи – некоторое подмножество структурной связи, в которой один экземпляр главного объекта связан со множеством, возможно пустым, экземпляров детального объекта.
Пример 1. Экземпляр структурной связи (рис. 32.4).
Рис. 32.4. Экземпляр структурной связи
Структурные связи могут быть четырех типов:
- 1:1 (один-к-одному) – одному экземпляру объекта А соответствует строго один экземпляр объекта В;
- 1:М (один-ко-многим) – одному экземпляру объекта А соответствует более одного экземпляра объекта В;
- М:1 (многие-к-одному) – одному экземпляру объекта В соответствует более одного экземпляра объекта А;
- М:М (многие-ко-многим) – одному экземпляру объекта А соответствует более одного экземпляра объекта В, одному экземпляру объекта В соответствует более одного экземпляра объекта А.
Пример 2. На предприятии несколько цехов выпускают изделия конкретных наименований для каждого цеха. Каждый цех имеет номер и начальника с конкретной фамилией. Изделия изготавливаются из различных материалов. Изделия и материал характеризуются наименованием и шифром. Необходимо выделить связи и указать типы этих связей, а также построить примеры экземпляров структурных связей (рис. 32.5).
Имеются следующие объекты (в скобках перечислены их атрибуты):
ЦЕХ (номер)
МАТЕРИАЛ (наименование и шифр материала)
ИЗДЕЛИЕ (наименование и шифр изделия)
НАЧАЛЬНИК (ФИО)
Структурная связь для отношения «Изделие-материал»:
В процессе проектирования БД данные предметной области обычно представляются на различных уровнях абстракции: логическом, концептуальном, физическом. Процесс перехода от одного уровня абстракции в представлении данных собственно и есть проектирование БД.
| ← 32.2. Основные понятия реляционной модели БД | 32.4. Нормализация отношений → |