Модель сущность связь. Эта модель является не формальной моделью предметной области и используется на этапе инфологического проектирования БД. Она позволяет моделировать объекты предметной области в которых применяется БД. Простота модели применение естественного языка, легкость ее понимания позволяет использовать ее как инструмент с целью сбора инфы о предметной области. Основное назначение модели сущность связь – это семантическое описание предметной области и предоставление инфы для обоснования выбора видов моделей и структур данных . Основными компонентами моделей являются: сущность, атрибут и связь. Составляющие время в составе констукционных элементов в явном виде отсутствует. Сущность. Собирательное понятие, некоторая абстракция реально существующего объекта, процесса и явления, о котором необходимо хранить инфу в системе. В качестве сущностей в моделях предметной области могут рассматриваться материальные объекты реальной действительности (предприятия, изделия, сотрудники и т.д., а также не материальные: описание книг, статей и т.д.).
Атрибут- поименованная характеристика сущности. Атрибут принимает значения из некоторого множества значений. В модели атрибут выступает в качестве средства, с помощью которого моделируется свойства сущностей. Сущность книга: название, ФИО автора, год издания. Для того чтобы задать атрибут в модели необходимо присвоить ему наименование, привести смысловое описание объекта, определяется множество допустимых значений, указывается роль для чего он используется. Основная роль атрибута -описание свойства сущностей.
Связь. В модели, связь выступает в качестве средства с помощью которого представляются отношения между сущностями в предметной области. При анализе связей между сущностями могут встречаться бинарные связи(связи между 2-мя сущностями )тернарные (связи между 3-мя сущностями) и нарные связи. Наиболле часто используются бинарные связи. Для определения характера взаимосвязи между парами связанных элементов используются отображения и ассоциации. Ассоциация – односторонняя связь. Отображение- савокупность ассоциаций(прямой и инверсной те это 2-х сторонняя связь).
Бинарные связи.
Отображение 1:1 Это отображение представляет такой тип связи между элементами а и в. Когда каждый экземпляр элемента а соответствует экземпляру в и наоборот.СХЕМА1. Один ко многим (1:М). Под этим отношением подразумевается такой тип связи между элементами а и в когда одному экземпляру элемента а соответствует 0,1 или несколько экземпляров элемента в. Однако каждому экземпляру элемента в соответствует только один экземпляр элемента а. СХЕМА2. Отображение многие к одному (М:1). СХЕМА3. Многие ко многим (М:М) С помощью отображения многие ко многим определяются такой тип связи при которых каждому экземпляру а может соответствовать 0,1 или несколько экземпляров элемента в и наоборот. СХЕМА4. Ассоциация типа 1(простая). Ассоциация этого типа определяет однонаправленную связь от элемента а к элементу в при которой одному тому же экземпляру а соответствует один и тот же экземпляр элемента в. При этом обратная связь не определена. СХЕМА5. Ассоциация типа М (сложная). Определяет однонаправленную связь от элемента а к элементу в при котором одному и тому же экземпляру а соответствует 0,1 или несколько экземпляров элемента в, при этом обратная связь не определена. СХЕМА6. Структура данных. Структурирование данных базируется на использовании концепции агригации и обобщения. Например: в файловой структурах реализующих модель (“плоский фаил”). Понятие базиса подразумевает 4-х типов логических структур данных. Поле (поименованая единица данных), запись (поименованая савокупность полей), фаил (поименованая савокупность экземпляров записей одного типа), набор файлов (поименованая савокупность фаилов), элемент данных- наименьшая поименованая единица данных. к которой СУБД может непосредственно адресоватся. СХЕМА. Агрегат данных- поименнованая савокупность элементов данных внутри записи которую можно рассматривать как единое целое. Агрегат данных может быть как простым так и составным. СХЕМА. Запись-поименованая савокупность элементов данных или элементов данных и агрегатов. Запись – это агрегат не входящий в состав ни какого другого агрегата. Набор- поименованая савокупность записей образующих 2-х уровневую иерархическую структуру. Групповое отношение- используется для задания связей между группами в БД(1:1,1:М,М:1, М:М)
Операции над данными включают в себя селекцию данных, т.е. выделение из всей совокупности именно тех данных, над которыми должна быть выполнена требуемая операция. Селекция выполняется любым из способов с учётом логической позиции данного, значения данного (абсолютного), связи между данными. При селекции по значению данных, критерий селекции может определять простые или булевые условия отбора. Простые условия имеют вид: <Имя атрибут Оператор условия Значение атрибута> (Оператор условия: <, >, =, …). На основе простых условий можно построить более сложные булевые условия (и, или, не, …). (Например: Образование = Высшее AND стаж > 1года).
Виды операций по характеру действия: --идентификация данного и нахождение его в позиции БД --(чтение) выборка данного из БД --включение (запись) данного в БД --удаление данного из БД (или группы данных) --(изменение) модификация данных в БД.
Процедуры БД. Это последовательнсть операций, позволяющих реализовывать определённые алгоритмы обработки данных. Особенность любой процедуры БД – неделимость её действий (подобно макрооперации). Прцедуры БД – мощные и гибкие средства, позволяющие существенно расширять свойства модели данных.
Моделирование знаний и данных. Это ключевой вопрос предметной области в теории автоматизированных БД. Виды моделей: --модель предметной области --модель данных --модель БД --модель Базы Знаний. Каждая модель хранит знания о моделируемом фрагменте предметной области (информационная функция модели). Содержание знаний является семантической стороной.
Смантика модели – то, что отвечает за смысловое содержательное сходство модели с оригиналом.
Синтаксис модели – совокупность формальных выразительных средств модели для представления её структуры. Основные синтаксические элементы – это знаки, из которых путём пространственного расположения строятся графы как синтаксическое представление модели, т.е. теоретическое представление об объекте, что предполагает использование имеющейся априорной информации в качестве теоретических знаний, накопленных в научно-технической документации и в памяти специалистов. Для таких моделей существенны математический и инструментальный аспекты.
В математическом аспекте модель данных представляет собой результат процесса моделирования, в качестве объекта выступают модели: предметная область, БД и знания.
В инструментальном аспекте модель рассматривается не как результат моделирования, а как средство (инструмент) конструирования этого результата, т.е. модель, реализованная на ЭВМ становится инструментальным средством моделирования.
Модель предметной области БД подразделяется на: --концептуальную (инфологическую) --даталогическую. Инфологическая модель ориентирована на пользователя, даталогическая на реализацию в конкретной вычислительной среде.
Проектирование БД.
Этапы: Схема. 1.Проектирование. 2.Материализация. 3.Конвертирование. 4.Интеграция. 5.Эксплуатация. 6.Развитие, совершенствование и сопровождение.
1.Проектирование БД. Структура БД является моделью предметной области, она должна точно представлять и удовлетворять её требованиям. Поэтому необходимо, чтобы проектирование поддерживалось всеми функциональными подразделениями предприятия, которые обязаны описать и определить элементы данных с точки зрения управляющего и пользователя. На этом этапе АБД должен устранить все противоречия и двусмысленности в определениях. Фактически проектирование сводится к описанию области проектируемой в терминах её наиболее важных объектов и внутренних связей. На этом этапе особую роль играет словарь данных. Проект БД должен быть легко расширяемым (модифицируемым) и программно модернизируемым.
2.Материализация БД. Более сложно. После определения физической структуры, удовлетворяющей эксплуатационным требованиям (паспорт БД). Описание структуры физической БД необходимо передать СУДБ. Чаще, такие описания заносятся в библиотеку описания БД, куда по необходимости могут заноситься и логические представления (взаимосвязи) (внешние модели). До загрузки среды БД желательно реализовать её экспериментальный прототип, или построить её модель. На основе прототипа можно получить приемлемую оценку эксплуатационных характеристик БД, в том числе заранее спрогнозировать увеличение увеличение объёма БД и числа её функций. Применение полной БД без предварительного тестирования недопустимо. С увеличением объёма данных (числа связей) в БД время обработки запросов увеличивается и может стать очень большим (критически) при неправильном представлении структуры БД.