Лекция "Основные понятия метода проектирования БД сущность – связь"

Основные понятия метода проектирования БД сущность – связь 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 этой лекции рассматривается одна из  популярных семантических моделей данных ­ модель "сущность­связь". Метод сущность­связь называют также методом "ER­ диаграмм": во­первых, ER  ­аббревиатура от слов Essence (сущность) и Relation (связь), во­вторых, метод основан на  использовании диаграмм, называемых соответственно диаграммами ER­экземпляров и  диаграммами ER­типа. Основные понятия метода 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 атрибутами этих сущностей. Название связи обычно представляется глаголом.  Примерами связей между сущностями являются следующие­ ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ВДЕТ  ДИСЦИПЛИНУ (Иванов ВЕДЕТ "Организацию БД и знаний"), ПРЕПОДАВАТЕЛЬ  ПРЕПОДАЕТ В ГРУППЕ (Иванов ПРЕПОДАЕТ В 256 группе); 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. Следует иметь в виду, что 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. Диаграммы ER­экземпляров и  ER­типа На начальном этапе проектирования БД выделяются атрибуты, составляющие ключи  сущностей. На основе анализа диаграмм ER­типа формируются отношения проектируемой БД. При  этом учитывается степень связи сущностей и класс их принадлежности, которые, в свою  очередь, определяются на основе анализа диаграмм ER­экземпляров соответствующих  сущностей. Варьируя классом принадлежности сущностей для каждого из названных типов связи, можно получить несколько вариантов диаграмм ER­ типа. Рассмотрим  примеры некоторых из них. Пример проектирования и описания базы данных При проектировании базы данных с использованием модели сущность­связь выполняются  четыре шага: идентификация представляющих интерес множеств сущностей связей; идентификация семантической информации в множествах связей, например, является ли  некоторое множество связей отображением 1 :n; определение множеств значений и  атрибутов; организация данных в виде отношений сущность/связь и определение первичных ключей. Будем использовать в качестве примера производственную компанию, рассмотренную в  разд. 3.1. Результаты первых двух шагов проектирования базы данных отражены в  диаграмме сущность­связь, показанной на рис. 11. Третий шаг состоит в определении  множеств значений и атрибутов (см. рис. 2 и 3). На четвертом шаге принимается решение о  первичных ключах сущностей и связей, и данные организуются в виде отношений  "сущность/связь". Заметим, что для каждого множества сущностей на рис. 11 имеется  соответствующее отношение сущность­связь. Мы будем использовать имена множеств  сущностей (на уровне 1) как имена соответствующих отношений сущность­связь (на уровне 2), если только это не вызывает путаницы.