Трехуровневая архитектура баз данных, модель взаимодействия

Трехуровневая архитектура БД, модель взаимодействия

4

Проектирование БД
4

Выделяют следующие этапы проектирования БД:
4

Под инфологическим проектированием понимают описание предметной области, выполненное с использованием специальных языковых средств, независящих от используемых в дальнейшем программных средств.
4

После описания предметной области переходят к проектированию концептуальной модели данных (КМД).
4

Основными составляющими КМД являются:
1) Объекты (сущности).
2) Объектное свойство (атрибут сущности).
3) Объектное отношение (связь).
4) Время.
Предметная область БД определена, если известны существующие в ней объекты, их свойства и отношения.
4

Объекты (сущности) – это вовлеченные в деятельность люди, предметы, события, понятия, документы, места и т.п., информация о которых должна накапливаться в разрабатываемой БД и которые представляют интерес для пользователей
4

Атрибут — это поименованная характеристика (свойство) объекта (сущности), которая принимает значения из некоторого множества значений.
Выбор существенного атрибута или атрибутов носит субъективный характер.
4

На атрибуты могут быть наложены ограничения.
Например:
- уникальность значений в атрибуте;
- значения по умолчанию;
- обязательное указание;
- диапазон значений;
- список значений;
- условия на значения;
- др.
4

Например, объект (сущность) Сотрудник.
Атрибуты Сотрудника: Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения, Паспорт, ИНН.
Экземпляры Сотрудника:
4
Атрибут сущности
Экземпляр сущности

Для того чтобы отличить один объект от других объектов данного типа (для различия одного экземпляра объекта от другого), необходим уникальный идентификатор, называемый первичным ключом (primary key (PK)).
В качестве первичного ключа можно использовать атрибут или группу атрибутов.
4

Требования к первичному ключу:
- должен однозначно определять экземпляр сущности;
- должен быть уникален;
- не должен содержать пустых значений (должен быть обязательно указан, NOT NULL);
- не должен меняться (желательно);
- не должен быть избыточным.
Например, Код сотрудника.
4

Объекты (сущности) предметной области состоят в связи, если хотя бы одному экземпляру одного из них можно поставить в соответствии (по определенному правилу) один или более экземпляров другого.
4

Связь характеризуется мощностью связи.
Мощностью связи называется максимальное количество элементов одного объектного множества, связанных с одним элементом другого объектного множества.
4

Наиболее распространены мощности связи:
- один к одному 1:1;
- один ко многим 1:М;
- многие ко многим М:М.
Мощность связи определяется правилами, действующими в предметной области (бизнес-правилами).
4

Связь 1:1
В соответствии с законодательством РФ:
Муж Жена
4

Связь 1:М
Сотрудник Договор о приеме на работу
4

Связь 1:М
Сотрудник Договор о приеме на работу
(сущность/объект родитель) (сущность/объект потомок)
4

Связь М:М
СОТРУДНИК ДОГОВОР НА РАБОТУ В ГРУППЕ
4

4
Связь 1:М
Сотрудник Договор о приеме на работу
На кого (FK)
4

Связь 1:М
4

Связь 1:1
4

Внешний ключ (анг.foreign key (FK)) – атрибут или набор атрибутов, предназначенный для организации связи между данными объектов БД.
Внешний ключ - это ссылка атрибутов одной сущности на атрибуты другой сущности.
4

Если внешний ключ (FK) входит в состав первичного ключа потомка, то связь называется идентифицирующей.
Если FK не входит в состав первичного ключа потомка, то связь является не идентифицирующей.
4

Для моделирования связи М:М вводится дополнительная связующая сущность, которая разбивает связь М:М на связи 1:М и М:1.
4

4
СОТРУДНИК
1С Петров Иван Сергеевич
2С Иванова Мария Петровна
3С Петров Иван Сергеевич
ДОГОВОР НА РАБОТУ В ГРУППЕ
1Д 12.02.07 Условия1
2Д 20.02.07 Условия2
3Д 02.03.07 Условия3
4Д 12.03.07 Условия2
СОТРУДНИКИ В ДОГОВОРАХ
НА ГРУППУ
Сотрудник (FK) Договор(FK)
1С 1Д
1С 3Д
2С 1Д
2С 4Д
3С 2Д

Принято концептуальную модель данных (КМД) представлять графически.
Наиболее распространенное отображение КМД при помощи технологии IDEF1x
4

Графическое представление объектов на диаграмме IDEF1X:
4

Графическое представление объектов на диаграмме IDEF1X:

При построении КМД выделяют три основных уровня:
уровень «сущность-связь»
(ER-уровень);
уровень ключей (КВ-уровень);
полная атрибутивная модель
(FA-уровень).

Модель «Сущность-связь»(ER-уровень)

Модель на уровне ключей (KB-уровень)

Полная атрибутивная модель (FA-уровень)

После разработки КМД переходят к датологическому проектированию.
Цель датологического проектирования – представление КМД в терминах модели выбранной СУБД.
Большинство СУБД поддерживают реляционную модель данных (РМД).