Лекция "Основные понятия метода проектирования "

тема 3 вопрос 31 основные понятия метода проектирования бд сущность связь примеры Основными понятиями метода сущность­связь являются следующие: •  сущность, •  атрибут сущности, •  ключ сущности, •  связь между сущностями, •  степень связи, •  класс принадлежности экземпляров сущности, •  диаграммы ER­экземпляров, •  диаграммы ER­типа. Сущность  представляет собой объект, информация о котором хранится в  БД. Экземпляры сущности отличаются друг от друга и однозначно идентифицируются. Названиями сущностей являются,   как   правило,  существительные,  например:   ПРЕПОДАВАТЕЛЬ,   ДИСЦИПЛИНА, КАФЕДРА, ГРУППА. Атрибут представляет собой свойство сущности. Это понятие аналогично понятию атрибута в отношении. Так, атрибутами сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ может быть его Фамилия, Должность, Стаж (преподавательский) и т. д. Ключ   сущности   ­  атрибут   или   набор   атрибутов,   используемый   для   идентификации экземпляра сущности. Как видно из определения, понятие ключа сущности аналогично понятию ключа отношения. Связь двух или более сущностей ­ предполагает зависимость между атрибутами этих сущностей. Название связи обычно представляется глаголом. Примерами связей между сущностями являются следующие:   ПРЕПОДАВАТЕЛЬ  ВЕДЕТ  ДИСЦИПЛИНУ   (Иванов   ВЕДЕТ   «Базы   данных»), ПРЕПОДАВАТЕЛЬ  ПРЕПОДАЕТ­В  ГРУППЕ   (Иванов   ПРЕПОДАЕТ­В   256   группе), ПРЕПОДАВАТЕЛЬ РАБОТАЕТ­НА КАФЕДРЕ (Иванов РАБОТАЕТ­НА 25 кафедре). Приведенные определения сущности и связи не полностью формализованы, но приемлемы для практики.   Следует   иметь   в   виду,   что   в   результате   проектирования   могут   быть   получены несколько вариантов одной БД. Так, два  разных проектировщика, рассматривая одну и ту же проблему с разных точек зрения, могут получить различные наборы сущностей и связей. При этом оба  варианта   могут   быть   рабочими,   а   выбор   лучшего   из   них   будет   результатом  личных предпочтений. С целью повышения наглядности и удобства проектирования для представления сущностей, экземпляров сущностей и связей между ними используются следующие графические средства: •  диаграммы ER­экземпляров, •  диаграммы ER­muna, или ER­диаграммы. Степень связи является характеристикой связи между сущностями, которая может быть типа: 1:1, 1:М, М:1, М:М. Класс принадлежности (КП) сущности может быть: обязательным и ие­обязателъным. Класс   принадлежности   сущности   является  обязательным,  если   все   экземпляры   этой сущности   обязательно   участвуют   в   рассматриваемой   связи,  и  противном   случае   класс принадлежности сущности является необязательным. Этапы проектирования. Процесс   проектирования   базы   данных   является   итерационным   ­   допускающим  возврат   к предыдущим этапам для пересмотра ранее принятых решений и включает следующие этапы: 1.     Выделение сущностей и связей между ними. 2.     Построение диаграмм ER­типа с учетом всех сущностей и их связей. 3.     Формирование набора предварительных отношений с указанием пред полагаемого первичного ключа для каждого отношения и использованием диаграмм ER­типа. 4.     Добавление неключевых атрибутов в отношения. 5.     Приведение предварительных отношений к нормальной форме Бойса ­   Кодда, например, с помощью метода нормальных форм. 6.     Пересмотр ER­диаграмм в следующих случаях: •  некоторые отношения не приводятся к нормальной форме Бойса ­ Кодда; •  некоторым атрибутам не находится логически обоснованных мест в пред варительных отношениях. После   преобразования  ER­диаграмм   осуществляется   повторное   выполнение   предыдущих этапов проектирования (возврат к этапу 1). Одним   из   узловых   этапов   проектирования   является   этап   формирования  отношений. Рассмотрим   процесс   формирования   предварительных   отношений,   составляющих   первичный вариант схемы БД. В   рассмотренных   выше   примерах   связь   ВЕДЕТ   всегда   соединяет   две   сущности   и   поэтому является  бинарной.  Сформулированные ниже правила формирования отношений из диаграмм ER­ типа   распространяются   именно   на   бинарные   связи.   Поэтому,   когда   речь   идет   о   связях,   слово «бинарные» далее опускается.   Широкое распространение реляционных СУБД и их использование в самых разнообразных  приложениях показывает, что реляционная модель данных достаточна для моделирования  предметных областей. Однако проектирование реляционной базы данных в терминах  отношений на основе механизма нормализации часто представляет собой очень сложный и  неудобный для проектировщика процесс. Потребности проектировщиков баз данных в  более удобных и мощных средствах моделирования предметной области вызвали к жизни  направление семантических моделей данных. В данной лекции рассматривается одна из  популярных семантических моделей данных – модель «сущность–связь». Метод «сущность­связь» называют также методом "ER­диаграмм". ER – аббревиатура от  слов Essence (сущность) и Relation (связь). Метод основан на использовании диаграмм,  называемых соответственно диаграммами ER­экземпляров и диаграммами ER­типа.   Основными понятиями метода «сущность­связь» являются следующие: ­ сущность – представляет собой объект, информация о котором хранится в БД.  Экземпляры сущности отличаются друг от друга и однозначно идентифицируются.  Названиями сущностей являются, как правило, существительные, например:  ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, ДИСЦИПЛИНА, ГРУППА. ­ Атрибут сущности – представляет собой свойство сущности. Это понятие аналогично  понятию атрибута в отношении. Так, атрибутами сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ может  быть его Фамилия, Должность, Стаж (преподавательский) и т. д. ­ Ключ сущности – атрибут или набор атрибутов, используемый для идентификации  экземпляра сущности. Как видно из определения, понятие ключа сущности аналогично  понятию ключа отношения; ­ Связь между сущностями. Связь двух или более сущностей предполагает зависимость  между их атрибутами. Название связи обычно представляется глаголом. Примерами связей между сущностями являются следующие: ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ЧИТАЕТ ДИСЦИПЛИНУ  (Иванов ЧИТАЕТ "Организацию БД и знаний"), ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ПРЕПОДАЕТ В  ГРУППЕ (Иванов ПРЕПОДАЕТ в группе МД); ­ Степень связи – является характеристикой связи между сущностями, которая может быть следующих видов: 1:1, 1:М, М:1, М:М.; ­ Класс принадлежности (КП) экземпляров сущности. КП сущности может быть:  обязательным и необязательным. Класс принадлежности сущности является обязательным,  если все экземпляры этой сущности обязательно участвуют в рассматриваемой связи, в  противном случае класс принадлежности сущности является необязательным. ­ Диаграммы ER­экземпляров; ­ Диаграммы ER­типа. Приведенные определения сущности и связи не полностью формализованы, но приемлемы  для практики. В результате проектирования могут быть получены несколько вариантов  одной и той же БД. Так, два разных проектировщика, рассматривая одну и ту же проблему  с разных точек зрения, могут получить различные наборы сущностей и связей. При этом  оба варианта могут быть рабочими, а выбор лучшего из них будет результатом личных  предпочтений.