1. Тема 3. Проектирование базы данных.
Метод функционального
моделирования SADT. ERдиаграммы.
Лекция 12. Создание инфологической модели БД
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

2. Этапы разработки базы данных
Процесс разработки БД можно разбить на несколько
этапов:
Исследование предметной области.
Создание инфологической модели.
Создание даталогической модели.
Нормализация даталогической модели.
Создание физической модели.
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

3. Семантическое моделирование (1/2)
Семантическое моделирование
моделирование структуры данных, опираясь на смысл этих данных
Инструмент семантического моделирования
использование различных вариантов диаграмм сущность-связь (ER - EntityRelationship) - рисунок всегда нагляднее текстового описания
Первый вариант модели сущность-связь был предложен в 1976 г. Питером
Ченом, далее было разработано много вариантов подобных моделей
(нотация Мартина, нотация IDEF1X, нотация Баркера и др.)
История систем автоматизации проектирования баз данных (CASEсредств) началась с автоматизации процесса рисования диаграмм,
проверки их формальной корректности, обеспечения средств
долговременного
хранения
диаграмм
и
другой
проектной
документации.
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

4. Семантическое моделирование (2/2)
Преимущества семантического моделирования:
построение мощной и наглядной концептуальной схемы БД
позволяет более полно оценить специфику моделируемой
предметной области и избежать возможных ошибок на стадии
проектирования схемы реляционной БД
на этапе семантического моделирования производится важная
документация (хотя бы в виде вручную нарисованных диаграмм и
комментариев к ним), которая может оказаться очень полезной
не только при проектировании схемы реляционной БД, но и при
эксплуатации, сопровождении и развитии уже заполненной БД
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

5. Особенности инфологической модели
Построение инфологической модели проводится по
результатам анализа предметной области (DFD диаграмм).
При этом необходимо учитывать следующие особенности:
из состава DFD диаграмм выделяются внешние сущности и
переносятся на ER диаграмму;
хранилища данных, изображенные на DFD диаграммах
преобразуются в сущности ER диаграммы;
анализируются функции. По результатам анализа определяются
связи между сущностями предметной области;
определяются ключевые атрибуты сущностей;
определяется состав неключевых атрибутов сущностей.
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

6. Основные понятия ER-диаграмм (1/7)
Сущность
это класс однотипных объектов, информация о которых должна
быть учтена в модели.
Сущность должна иметь наименование, выраженное
существительным в единственном числе
Каждая сущность в модели изображается в виде прямоугольника с
наименованием
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

7. Основные понятия ER-диаграмм (2/7)
Экземпляр сущности
это конкретный представитель данной сущности
Экземпляры сущностей должны быть различимы, т.е. сущности
должны иметь некоторые свойства, уникальные для каждого
экземпляра этой сущности (аналог требования отсутствия
записей-дубликатов в реляционных таблицах)
Например, представителем сущности "Сотрудник" может быть
"Сотрудник Иванов"
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

8. Основные понятия ER-диаграмм (3/7)
Атрибут сущности
это именованная характеристика, являющаяся некоторым
свойством сущности
Наименование атрибута должно быть выражено
существительным в единственном числе (возможно, с
характеризующими прилагательными)
Примерами атрибутов сущности "Сотрудник" могут быть такие
атрибуты как "Табельный номер", "Фамилия", "Имя",
"Отчество", "Должность", "Зарплата" и т.п.
Атрибуты изображаются в пределах прямоугольника,
определяющего сущность
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

9. Основные понятия ER-диаграмм (4/7)
Ключ сущности
это неизбыточный набор атрибутов, значения которых в
совокупности являются уникальными для каждого экземпляра
сущности
Неизбыточность заключается в том, что удаление любого
атрибута из ключа нарушается его уникальность.
Сущность может иметь несколько различных ключей.
Ключевые атрибуты изображаются на диаграмме подчеркиванием
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

10. Основные понятия ER-диаграмм (5/7)
Связь
это некоторая ассоциация между двумя сущностями
Одна сущность может быть связана с другой сущностью или сама
с собою
Связи позволяют по одной сущности находить другие сущности,
связанные с нею
Например, связи между сущностями могут выражаться
следующими фразами - "СОТРУДНИК может иметь
несколько ДЕТЕЙ", "каждый СОТРУДНИК обязан числиться
ровно в одном ОТДЕЛЕ".
Графически связь изображается линией, соединяющей две
сущности
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

11. Основные понятия ER-диаграмм (6/7)
Каждая связь может иметь один из
следующих типов связи:
Связь типа один-к-одному
один экземпляр первой сущности (левой) связан с одним экземпляром второй
сущности (правой). Связь один-к-одному чаще всего свидетельствует о том, что на
самом деле мы имеем всего одну сущность, неправильно разделенную на две.
Связь типа один-ко-многим
один экземпляр первой сущности (левой) связан с несколькими экземплярами второй
сущности (правой). Это наиболее часто используемый тип связи. Левая сущность (со
стороны "один") называется родительской, правая (со стороны "много") - дочерней.
Связь типа много-ко-многим
каждый экземпляр первой сущности может быть связан с несколькими
экземплярами второй сущности, и каждый экземпляр второй сущности может
быть связан с несколькими экземплярами первой сущности. Тип связи много-комногим является временным типом связи, допустимым на ранних этапах
разработки модели. В дальнейшем этот тип связи должен быть заменен двумя
связями типа один-ко-многим путем создания промежуточной сущности.
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

12. Основные понятия ER-диаграмм (7/7)
Каждая связь может иметь одну из
двух модальностей связи:
Модальность «может»
экземпляр одной сущности может быть связан с одним или несколькими
экземплярами другой сущности, а может быть и не связан ни с одним
экземпляром
Модальность «должен»
экземпляр одной сущности обязан быть связан не менее чем с одним
экземпляром другой сущности.
Связь может иметь разную
модальность с разных концов.
Каждая связь может быть
прочитана как слева направо,
так и справа налево
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008

13. Категориальные связи
Категориальные связи делятся на два типа – полные и неполные.
Если экземпляру родового предка соответствует экземпляр в
каком-либо потомке, то связь является полной, на ER диаграмме
изображается с помощью дискриминатора
Если категория еще не выстроена полностью и в родовом предке
есть экземпляры, для которых нет соответствующих экземпляров
в потомках, категория является неполной, на ER диаграмме
изображается с помощью дискриминатора
Возможны иерархии наследования, в которых присутствуют и
полные и неполные категории. При этом сущности, в одном
случае являющиеся потомками, могут одновременно являться
предками по отношению к другим связям
тема 3 / лекция 12
Copyright © Avdeyev V.A. 2008