Моделирование информационных систем с помощью нотации Баркера и Чена

ПМ.01 Эксплуатация и модификация информационных систем МДК 01.02. Методы и средства проектирования информационных систем Лабораторно­практическое занятие №1 Преподаватель: Н.М.Жук Инструкционная карта №1 Тема: «Концептуальное моделирование структуры данных» Цель: освоить возможности построения ER­диаграмм для  предметной области по нотации Чена; освоить возможности построения ER­диаграмм для  предметной области по нотации Баркера. Оборудование: инструкционные карты. Время работы: 2 часа. Ход занятия: Теоретический материал Концептуальная   модель   отражает   элемент   структуры   организации   и   ее   связи   с потребителями.   На   ее   основе   определяются   целевой   рынок,   ключевое   производство   и операционные возможности Модель   Сущность­Связь     позволяющая описывать концептуальные схемы. Представляет собой графическую нотацию, основанную на блоках и соединяющих их линиях, с помощью которых можно описывать объекты и отношения   между   ними   какой­либо   другой   модели   данных.   В  этом   смысле   ER­модель является мета­моделью данных, то есть средством описания моделей данных. (ER­модель) ­ модель   данных, Основные понятия: Сущность ­ это класс однотипных объектов, информация о которых должна быть учтена   в   модели.  Каждая   сущность   должна   иметь   наименование,   выраженное существительным в единственном числе. Примерами сущностей могут быть такие классы объектов   как   "Поставщик",   "Сотрудник",   "Накладная".   Каждая   сущность   в   модели изображается в виде прямоугольника с наименованием (рис.1). Экземпляр сущности ­ это конкретный представитель данной сущности. Например, представителем   сущности   "Сотрудник"   может   быть   "Сотрудник   Иванов".   Экземпляры сущностей должны быть различимы  , т.е. сущности должны иметь некоторые свойства, уникальные для каждого экземпляра этой сущности. Атрибут   сущности ­   это   именованная   характеристика,   являющаяся   некоторым свойством   сущности.   Примерами   атрибутов   сущности   "Сотрудник"   могут   быть   такие атрибуты как "Табельный номер", "Фамилия", "Имя", "Отчество", "Должность", "Зарплата" и т.п. (рис.2) 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 (рис.3) Связь ­ это некоторая ассоциация между двумя сущностями. Одна сущность может   собою. быть   Связи позволяют по одной сущности находить другие сущности, связанные с нею.  сущностью   связана сама другой   или   с   Рассмотрим   сущности,   отношения   и   связи   в   нотации   Чена.   В   данной   нотации сущность представляет собой множество экземпляров реальных или абстрактных объектов (людей, событий, состояний, идей, предметов и т.п.), обладающих общими атрибутами или характеристиками.   Любой   объект   системы   может   быть   представлен   только   одной сущностью, которая должна быть уникально идентифицирована. При этом имя сущности должно   отражать   тип   или   класс   объекта,   а   не   его   конкретный   экземпляр (например, Аэропорт, а не Внуково).     с 1 ПМ.01 Эксплуатация и модификация информационных систем МДК 01.02. Методы и средства проектирования информационных систем Лабораторно­практическое занятие №1 Преподаватель: Н.М.Жук Отношение   в самом общем виде представляет собой связь между двумя и более сущностями. Именование отношения осуществляется с помощью грамматического оборота глагола (имеет, определяет, может владеть  и т.п.). Другими   словами,   сущности   представляют   собой   базовые   типы   информации, хранимой в базе данных, а отношения показывают, как эти типы данных взаимоувязаны друг с другом. Введение подобных отношений преследует две основополагающие цели: ­   обеспечение   хранения   информации   в   единственном   месте   (даже   если   она используется в различных комбинациях); ­ использование этой информации различными приложениями. Основные   элементы   используемые   при   построении   ИЛМ   (информационно­ логической модели) по нотации Чена   представлены в таблице 1. Таблица 1­ Основные элементы в нотации Чена Элемент диаграммы 1 имя имя имя имя имя имя имя Обозначает 2 Независимая сущность Зависимая сущность Родительская сущность в иерархической связи связь Идентифицирующая связь Атрибут Первичный ключ (внешний ключ с одной чертой) Связь   соединяется   с   ассоциируемыми   сущностями   линиями.   Возле   каждой сущности   на   линии,   соединяющей   ее   со   связью,   цифрами   указывается   класс принадлежности (рисунок 1).  Студент 1,1 0, N имя Группа Фамилия Имя Название 2 ПМ.01 Эксплуатация и модификация информационных систем МДК 01.02. Методы и средства проектирования информационных систем Лабораторно­практическое занятие №1 Преподаватель: Н.М.Жук Рисунок 1 – ER­модель по нотации Чена Дальнейшее   развитие   ER­подход   получил   в   работах   Баркера,   предложившего оригинальную   нотацию,   которая   позволила   на   верхнем   уровне   интегрировать предложенные Ченом средства описания моделей. В   нотации   Баркера   используется   только   один   тип   диаграмм   ­   ER   Сущность представляется прямоугольником любого размера, содержащим внутри себя имя сущности, список имен атрибутов (возможно, неполный) и указатели ключевых атрибутов (знак "#" перед именем атрибута). Все   связи   являются   бинарными   и   представляются   линиями   с   двумя   концами (соединяющими   сущности),   для   которых   должно   быть   определено   имя,   степень множественности     и   степень   обязательности.   Для   множественной   связи   линия присоединяется к прямоугольнику сущности в трех точках, а для одиночной связи ­ в одной точке. При обязательной связи рисуется непрерывная линия до середины связи, при необязательной ­ пунктирная линия. Читается связь отдельно для каждого конца, показывая, как сущность 1 связывается с сущностью 2, и наоборот. Пример оформления показан на рисунке 1. Студент # код Фамилия Имя Группа ПК код Краткое название  Полное название Рисунок 1 ­  Пример оформления диаграммы по нотации Баркера Отчество Статус Код группы 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 (рис.4) Каждая связь может иметь один из следующих типов связи (рис.5) Каждая связь может иметь одну из двух модальностей связи (рис.6)              Рис.1               Рис.2                       Рис.3   Рис.4.                                                 Рис.5                                      Рис.6                            Практическая часть 3 ПМ.01 Эксплуатация и модификация информационных систем МДК 01.02. Методы и средства проектирования информационных систем Лабораторно­практическое занятие №1 Преподаватель: Н.М.Жук Задание 1.  Согласовав    предметную область с преподавателем, для которой вы будете создавать базу данных, и разработайте для нее ER­модель по нотации Чена. В ER­ модели должно содержаться не менее 5 разных сущностей и связи между ними.  Задание 2. Разработайте в соответствии с темой проекта ER­модель по нотации Баркера. В ER­модели должно содержаться не менее 5 разных сущностей и связи между ними.  Задание 3. Выберите еще 2 темы проекта и создайте для них ER­модели.  Задание 4. Основные элементы теоретической части законспектировать. Темы проектов: 1. Информационная система "Библиотека". 2. Информационная система "Учет продуктов на складе" 3. Информационная система "Магазин бытовой техники" 4. Информационная система "Журнал куратора" 5. Информационная система "Информационный отдел предприятия" 6. Информационная система "Учебная часть" 7. Информационная система "Магазин компьютерной техники" 8. Информационная система "Фото услуги" 9. Информационная система "Видеотека" 10. Информационная система "Домашняя бухгалтерия" 11. Информационная система "Друзья" 12. Информационная система "Магазин бытовой химии" 13. Информационная система "Книжная лавка" 14. Информационная система "Кафе" 15. Информационная система "Электронный журнал" 16. Информационная система "Магазин канцелярских товаров" 17. Информационная система "Коммунальные услуги" Литература: Мезенцев   К.Н..   Автоматизированные   информационные   системы:   учебник   /   ­   М   : Academia, 2014. ­ 176 с. Федорова Г.Н. Информационные системы: учебник для студ.учреждений сред. Проф. Образования – М.: Издательский центр  Академия, 2013. – 208с.  Фуфаев   Д.Э.,   Фуфаев   Э.В.,   Разработка   и   эксплуатация   автоматизированных информационных систем, Москва, Издательский центр  Академия, 2014. 1. 2. 3. 4