Объединение локальных инфологических моделей

ЛП => ЛокИМ => ИМ

Инфологическое (концептуальное) моделирование – процесс создания внешней (инфологической) модели данных о предметной области, не зависящее от любых физических аспектов ее представления.

Инфологическая модель (ИМ)– формализованное представление информации предметной области.

Цель инфологического моделирования – обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить на доступном широкому кругу пользователей и разработчиков языке. Известны следующие средства создания внешних моделей:

§ семантические сети;

§ язык инфологического моделирования;

ER-диаграммы.

Наибольшую популярность из-за доступности, наглядности и компактности приобрел подход моделирования «сущность-связь».

Модель «сущность-связь» (Entity-Relationship model) разработана Ченом в 1976 году с целью упрощения концептуального проектирования баз данных. (другие обозначения: ER, ERD, сущность-связь).

Для изображения ERD могут использоваться разные нотации:

1) нотация Чена:

- Первая нотация, то есть она не самая лучшая.

- Нотация в литературе фигурирует в качестве ссылок.

2) нотация Баркера:

- Она используется в СУБД Oracle.

3) нотация IDEF1X:

- Стандартизованная нотация.

- Нацелена на автоматизированную работу во многих программных продуктах.

Так же существует множество других нотаций, которые мы не будем рассматривать:

Основными элементами ER-модели являются:

─ сущности;

─ атрибуты (свойства);

─ связи.

Сущность

Сущность представляет собой различимое множество объектов {экземпляров сущности) реального мира с одинаковым набором атрибутов. Иными словами, сущность описывает некоторый тип объекта, характеризующийся определенным набором свойств.

Сущность идентифицируется именем и списком свойств (атрибутов). База данных о сколько-нибудь значительной предметной области содержит много (несколько) сущностей. Каждый экземпляр сущности обладает уникальным набором значений атрибутов.

На ER-диаграммах сущность представляется прямоугольником с именем сущности внутри.

Наименование - существительное в единственном числе, возможно расширенное прилагательным или дополнением.

Атрибут

Атрибут – неотъемлемое свойство сущности или связи. Именно по значениям атрибутов можно идентифицировать экземпляр сущности. Значения атрибутов представляют основную часть сведений, хранящихся в БД.

На ER-диаграммах атрибут представляется овалом (эллипсом), соединенным с соответствующей сущностью линией и с именем атрибута внутри.

Наименование - существительное в единственном числе, возможно расширенное прилагательным или дополнением.

Атрибуты связываются с сущностью. Обозначение связи зависит от вида свойства.

Атрибуты делятся на:

§ простые;

§ составные;

§ однозначные;

§ многозначные;

§ условные;

§ безусловные

§ производные.

Простой атрибутсостоит из одного компонента с независимым существованием.

Составной атрибутсостоит из нескольких компонентов, каждый из которых характеризуется независимым существованием.

На рисунке: "Дата" – простой атрибут, "Ремонт" – составной.

Однозначный (единичный) атрибутсодержит одно значение для одного экземпляра сущности.

Многозначный (множественный) атрибутможет содержать несколько значений для одного экземпляра сущности. Множественное свойство позволяет сохранять набор значений.

На рисунке: "Дата" – однозначный атрибут, "Ремонт" – многозначный.

Условные - могут отсутствовать у некоторых экземпляров сущностей.

Безусловные – всегда имеющиеся у всех экземпляров сущностей.

На рисунке: "Дата ремонта" – условный атрибут, может присутствовать при условии положительного значения атрибута "Ремонтопригодность" (если последний есть).

Производный атрибутпредставляет значение, производное (вычисляемое) от значения связанного с ним атрибута или некоторого множества атрибутов, принадлежащих некоторой сущности.

В предметной области сущности соответствует множество экземпляров. Все экземпляры имеют одинаковый набор атрибутов, но разное их значение.

Вопрос однозначной идентификации экземпляров сущности связан с понятием ключа (идентификатора).

Ключ – минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно идентифицировать экземпляр сущности. Иными словами, ключ – одно или несколько свойств, по значениям которых все экземпляры различаются.

В наборе атрибутов сущности можно выделить несколько потенциальных ключей. Потенциальный ключ, используемый реально для идентификации экземпляров сущности называется первичным ключом.

На ER-диаграммах имена атрибутов, выбранных в качестве первичного ключа, подчеркиваются.

Связь

Связь – указывает связанность экземпляров двух типов объектов.

Связи, также как и сущности и атрибуты, идентифицируют именем.

На ER-диаграммах связь изображается в виде ромба или шестиугольника, помеченного соответствующим именем. Соединение с ассоциированными сущностями производится линиями.

Пример ER-диаграммы с обозначениями сущностей, их атрибутов и связей представлен на рис. 2.3.

Рис. 2.3.Пример ER-диаграммы

Степень связи – количество сущностей, которые охвачены данной связью.

Если связь определена между двумя сущностями, то ее степень – 2, а называется такая связь бинарной. Связь между тремя сущностями называется тернарной, четырьмя сущностями – кватернарной и т.д. В общем случае связь между n сущностями называется n-арной (рис. 2.4).

Рекурсивная связь – связь, в которой одни и те же сущности участвуют несколько раз в разных ролях.

Рекурсивная связь часто называют унарной. Пример такой связи представлен на рис. 2.4, г. В приведенном примере каждый студент из сущности СТУДЕНТ может исполнять обязанности дежурного по отношению к другим студентам той же сущности.

Для указания вида связи отмечаются:

Множественность

Возможны варианты:

- один экземпляр сущности A связан с одним экземпляром сущности B (1:1). Пример: Декан-Факультет;

- один экземпляр сущности A связан со многими экземплярами сущности B (1:М). Пример: Квартира-Жилец;

- многие экземпляры сущности A связаны со многими экземплярами сущности B(М:М). Пример: Преподаватель-Студент;

Обязательность

Пример1: А – деканат, B – замдекана. Малый деканат может не иметь замдекана.

Пример 2: В большом деканате обязательно есть замдеканы.

Расширение нотаций

Расширение нотаций ER-модели используется для отображения более сложного характера связей между сущностями. Простые сущности содержат только атрибуты, сложные - другие сущности.

1) Составная сущность: описывается не одной, а несколькими сущностями. Главная обозначает целое, прочие - части объекта. Отражает отношение целого и части.

Пример: винчестер – часть компьютера.

2) Обобщенная сущность – отражает отношение, род, вид. Пример: сущность "студент" может подразделяться на виды: "бюджетники" и "ПВЗ".

3) Ассоциация определяет отношение: объект - действия. Расширяет возможности связи:

а) Позволяет задать для связи дополнительную информацию. Пример: связь "тест" определена между сущностями "вопросы" и "тестируемые". Связь может иметь свойства: дата, оценка…

б) Соединение трех или более типов

в) Используется для реализации отношения "многих ко многим".

К графическому изображению ER-модели добавляется текстовое описание:

1) описание сущности, свойств, связи.

2) описание ограничения целостности.

3) описание алгоритмических связей (например, вычисляемые поля).

4) описание информационных запросов.