2. 2. KONSTRUKCIJA MODELA “OBJEKAT – SVOJINA – VEZA”

Za opisivanje ILM-a, oba jezika analitičkog (deskriptivnog) tipa i grafička pomagala naknadno primijenjen grafički način prikazujući model “odnos-svojstvo-odnos”. AT predmetna oblast u procesu njegovog ispitivanja i analize izdvajaju se klase objekata. klasa objekata naziva skup objekata koji imaju isti skup svojstava. Na primjer, ako univerzitet posmatramo kao predmetno područje, onda se u njemu mogu razlikovati sljedeće klase objekata: studenti, nastavnici, učionice, itd. Objekti mogu biti stvarni, kao što je gore navedeno, ili mogu biti apstraktni, kao npr. predmeti koje učenici proučavaju.

Kada se reflektuje u informacionom sistemu, svaki objekat je predstavljen svojim identifikatorom, koji razlikuje jedan objekat klase od drugog, a svaka klasa objekata je predstavljena imenom ove klase. Dakle, za objekte klase „PROUČENI PREDMETI“, identifikator svakog objekta će biti „NAZIV PREDMETA“. Identifikator mora biti jedinstven.

Svaki objekat ima određeni skup svojstava. Za objekte iste klase, skup ovih svojstava je isti, a njihove vrijednosti se, naravno, mogu razlikovati. Na primjer, za objekte klase “STUDENT”, takav skup svojstava koji opisuju objekte klase može biti “GODINA ROĐENJA”, “SEX” itd.

Prilikom opisa predmetnog područja potrebno je prikazati svaku od postojećih klasa objekata i skup svojstava fiksiranih za objekte ovu klasu.

Za prikaz objekata i njihovih svojstava koristićemo sljedeće oznake (slika 2. 3).

Nekretnina

Rice. 2.3 Označavanje objekata i njihovih svojstava

Svaka klasa objekata u info logički model dodeljeno jedinstveno ime.

Prilikom izgradnje infološkog modela poželjno je dati verbalnu interpretaciju svakog entiteta, posebno ako je moguća dvosmislena interpretacija pojma.

Rice. 2.4 Slika odnosa "objekat - svojina".

Prilikom opisivanja predmetne oblasti potrebno je odraziti odnos između objekta i svojstava koja ga karakterišu. Ovo je jednostavno prikazano kao linija koja povezuje oznaku objekta i njegovih svojstava.

Odnos između objekta i njegovog svojstva može biti različit. Objekt može imati samo jednu vrijednost nekog svojstva. Na primjer, svaka osoba može imati samo jedan datum rođenja. Nazovimo ova svojstva single. Za druga svojstva, moguće je da isti objekt ima više vrijednosti u isto vrijeme. Neka se, na primjer, kada se opisuje “ZAPOSLENI”, kao njegovo vlasništvo fiksira “STRANI JEZIK”, koji on poznaje. Budući da zaposlenik može znati nekoliko strani jezici, tada ćemo nazvati ovo svojstvo višestruko. Kada prikazujemo odnos između objekta i njegovih svojstava, koristićemo jednu strelicu za pojedinačna svojstva i dvostruku strelicu za više svojstava.

Također, neka svojstva su trajna, njihova vrijednost se ne može promijeniti tokom vremena. Nazovimo ova svojstva statično, a ta svojstva, čija se vrijednost može mijenjati tokom vremena, nazvat ćemo dinamičan.

Druga karakteristika odnosa između objekta i njegovog svojstva je da li je ovo svojstvo prisutno u svim objektima date klase ili odsutno u nekim objektima. Na primjer, za pojedinačne zaposlenike može se pojaviti svojstvo “ADD”, a drugi objekti ove klase možda neće imati specificirano svojstvo. Nazovimo ova svojstva uslovno.

Kada prikazujemo vezu uslovnog svojstva sa objektom, koristićemo tačkasta linija, a za označavanje dinamičkih i statičkih svojstava koristit ćemo slova D i S iznad odgovarajuće linije.

Ponekad je u infološki model korisno uvesti koncept "kompozitna svojina". Primjeri takvih svojstava su “ADRESA”, koja se sastoji od “GRAD”, “ULICA”, “KUĆA” i “STAN” i “DATUM ROĐENJA”, koji se sastoji od “DAN”, “MJESEC” i “GODINA”. U ILM-u koristimo kvadrat za označavanje kompozitnog svojstva, iz kojeg izlaze linije, povezujući ga sa oznakama njegovih sastavnih elemenata (slika 2. 4).

Infološki model ne prikazuje pojedinačne instance objekata, već klase objekata. Kada je oznaka objekta prikazana u ILM-u, to je jasno mi pričamo o klasi objekata koji imaju opisana svojstva. Stoga je u infološkom modelu u većini slučajeva moguće i ne uvesti eksplicitno oznaku za klasu objekata. Eksplicitno predstavljanje klase objekata neophodno je samo ako softver za ovu klasu objekata fiksira ne samo karakteristike koje se odnose na pojedinačne objekte ove klase, već i neke integralne karakteristike koje se odnose na celu klasu u celini. Na primjer, ako je za klasu objekata „ZAPOSLENI U PREDUZEĆU” fiksirana ne samo starost svakog zaposlenog, već i prosječna starost svih zaposlenih, onda je u infološkom modelu potrebno odraziti ne samo objekat „ZAPOSLENI “, ali i klasu objekata “ZAPOSLENI”. Za prikaz klase objekata možete koristiti neku specifičnu oznaku ili istu onu koja se koristi za objekte (slika 2. 5).

Rice. 2.5 Slika klase objekata i integralne karakteristike klase.

Pored veze između objekta i njegovih svojstava, infološki model fiksira veze između objekata različitih klasa. Postoje veze kao što su "jedan na jedan" (1:1), "jedan prema mnogo" (1:M), "mnogo prema mnogo" (M:M). Ponekad se ove vrste veza nazivaju stepenom veze.

Pored stepena povezanosti u infološkom modelu, da bi se okarakterisala povezanost između različitih entiteta, koristi se i tzv. “klasa članstva”, koji pokazuje da li se objekat ove klase može povezati sa bilo kojim objektom druge klase. Klasa članstva entiteta mora biti obavezna ili opciona.

Hajde da objasnimo šta je rečeno konkretnim primjerima. Kao što je već spomenuto, infološki model nije izgrađen za jedan objekt, već prikazuje klase objekata i odnose između njih. Odgovarajući dijagram koji ovo prikazuje naziva se dijagram tipa ER (ovaj naziv je zbog činjenice da je na engleskom riječ "entitet" napisana "entitet", a odnos je "odnos"). Međutim, ponekad se, pored dijagrama tipa ER, koriste i dijagrami ER instance.

Pretpostavimo da infološki model prikazuje odnos između dvije klase objekata: "ZAPOSLENI" i " STRANI JEZIK".

Pretpostavimo da je predmetna oblast pogon, čiji neki zaposleni znaju strani jezik, ali niko od njih ne govori više od jednog jezika. Naravno, postoji mnogo jezika koje niko od zaposlenih ne govori, a takođe i da neki od zaposlenih govore isti strani jezik (Sl. 2. 6).

c1. .i1

c2. .i2

c3. .i3

c4. .i4

c5. .i5

c6. .i6

c7. .i7

Rice. 2.6 Dijagram ER - instance

U ovom slučaju, dijagram ER instanci će izgledati kao onaj prikazan na Sl. 2.6, a dijagram tipa ER je kao na sl. 2.7.

Rice. 2. 7. Dijagram E - R tipova

Pretpostavimo dalje da je predmetno područje institut, a objekat “LIČNOST” prikazuje kandidate koji ulaze u ovaj institut. Svaki od kandidata mora tečno govoriti strani jezik, ali niko ne govori više od jednog jezika (Sl. 2. 8). U ovom slučaju, dijagram ER instanci će izgledati kao onaj prikazan na Sl. 2.8, a dijagram tipa ER je kao na sl. 2.9.

Jezik ličnosti

l1 i1

l2 i2

l3 i3

l4 i4

l5 i5

l6 i6

l7 i7

I u prvom i u drugom razmatranom slučaju, relacija M se posmatra između entiteta: 1. Na dijagramu je to prikazano sa strane objekta “LIČNOST” dvostrukom strelicom, a sa strane objekta “Strani jezik” - jednom strelicom na liniji koja prikazuje vezu između entiteta podataka.

Razlika u razmatranim situacijama je u tome što je u prvom slučaju klasa članstva opciona za oba entiteta, au drugom, za entitet „LIČNOST“, klasa članstva je obavezna. Na dijagramu (sl. 2. 9), to je prikazano tačkom u pravougaoniku koja odgovara objektu “PERSONALITY”.

Neka predmetna oblast bude ista kao u prethodnom slučaju, ali postoje situacije da neki kandidati znaju više stranih jezika. U ovom slučaju, odnos između objekata će biti tipa M:M.

Za takvo predmetno područje, dijagram instance ER će izgledati kao onaj prikazan na Sl. 2.10, a dijagram tipa ER je kao na sl. 2.11.

Jezik ličnosti

l1 i1

l2 i2

l3 i3

l4 i4

l5 i5

l6 i6

l7 i7

Pretpostavimo da je predmetno područje određeni lingvistički institut, u kojem svaki i: zaposleni moraju znati nekoliko stranih jezika, a za svaki od jezika poznatih nauci u ovom institutu postoji barem jedan specijalista koji ga poznaje.

U ovom slučaju, odnos između objekata će biti M:M, a klasa članstva oba entiteta je obavezna.

(Može se dati primjer, ali suština je jasna).

Iznad smo razmatrali objekte bez upuštanja u njihovu složenost. U stvari, postoji nekoliko vrsta objekata.

Prije svega, to su jednostavni i složeni objekti. Objekt se zove jednostavno, ako se smatra nedjeljivim. Tesko objekat je kombinacija drugih objekata, jednostavnih ili složenih, takođe prikazanih u informacionom sistemu. Koncept “jednostavnog” i “složenog” objekta je relativan. U jednom razmatranju, objekat se može smatrati jednostavnim, au drugom, isti objekat se može smatrati složenim. Na primjer, objekat „stolica“ u podsistemu računovodstva materijalnih sredstava će se smatrati jednostavnim objektom, ali za preduzeće koje proizvodi stolice, to će biti kompozitni objekat (uključujući „noge“, „naslon“, „sedište“ itd. .).

Postoji nekoliko varijanti složeni objekti: složeni objekti, generalizirani objekti i agregirani objekti.

Kompozitni objekat odgovara mapiranju odnosa "cijeli dio". Primeri složenih objekata su SKLOP-DELOVI, RAZRED-UČENICI, itd.

Za prikaz složenih objekata u infološkom modelu obično se ne koriste posebne konvencije. Odnos između kompozita i njegovih konstitutivnih objekata prikazan je na isti način kao što je gore opisano. Štoviše, priroda veze također može biti različita: na primjer, „DETALJI“ i „ČVOROVI“ su međusobno povezani odnosom tipa M: M, a „GRUPA“ i „STUDENTI“ su povezani odnosom 1: M .

generički objekat odražava postojanje odnosa “rod-vrsta” između objekata predmetnog područja. Na primjer, objekti STUDENT, ŠKOLARI, POSLEDIPLOMSKI STUDENT, STUDENT TEHNIČKE KOMPANIJE čine generalizovani objekat STUDENTI. Objekti koji čine generalizirani objekt nazivaju se njegovim kategorijama.

I "generički" objekat i objekat "vrste" mogu imati određeni skup svojstava. Štaviše, posmatra se takozvano nasljeđivanje svojstava, tj. objekt "vrste" ima sva svojstva koja ima "generički" objekat, plus svojstva koja su inherentna samo objektima ovog tipa.

Definicija odnosa rod – vrsta znači klasifikaciju objekata predmetnog područja prema određenim karakteristikama. Podklase se mogu razlikovati u infološkom modelu u eksplicitnom i implicitnom obliku. U prvom slučaju, kada se unese grafička slika posebna oznaka za podklasu. Na sl. 2. 14 prikazuje fragment infološkog modela, koji odražava generalizovani objekat „LIČNOST“ za više obrazovne ustanove. Za njega postoji nekoliko kategorija: NASTAVNIK, STUDENT, POSLEDIPLOMSKI STUDENT. Za označavanje podklase u šemi korišten je trokut.

Naravno, klasifikacija može biti višeslojna. Dakle, u primjeru koji se razmatra, generalizirani objekat “PERSON” može se podijeliti u dvije podklase: ZAPOSLENI i STUDENT. ZAPOSLENI se pak mogu svrstati na FAKULTET, UPRAVU itd.

Ličnost

Rice. 2.14 Slika generaliziranog objekta

Klase objekata koje se razlikuju u predmetnoj oblasti mogu biti i ukrštajuće i neukrštajuće. Za prikaz ove informacije u infološkom modelu, možete koristiti graf ukrštanja čiji vrhovi odgovaraju klasama (podklasama) objekata, a ivice povezuju par vrhova samo ako se odgovarajuće klase objekata ukrštaju. Možete koristiti ponderisani graf za prikaz stepena preseka. U ovom slučaju, težina vrha će označavati kardinalnost odgovarajućeg skupa objekata, a težina ivice će biti kardinalnost skupa koji je presjek skupova povezanih ovim rubom (slika 2.15).

Rice. 2.15 Graf raskrsnice

Graf raskrsnice sadrži Dodatne informacije o predmetnoj oblasti i ne pripada klasi ER modela.

Agregirani objekti obično odgovaraju nekom procesu u koji su "uključeni" drugi objekti. Na primjer, agregirani objekat “SNABDEVANJE” kombinuje objekte “DOBAVLJAČ”, koji isporučuje proizvode, “POTROŠAČ” koji prima ove proizvode, kao i same isporučene “PROIZVODE”. Neobičan objekt je “DATUM ISPORUKE”. Agregirani objekt može, poput jednostavnog objekta, imati svojstva koja ga karakteriziraju. U primjeru koji se razmatra, takvo svojstvo može biti veličina isporuke.

Agregatni objekti se obično nazivaju verbalnim imenicama (npr. oslobađanje - oslobađanje, prodaja-prodaja itd.).

Rice. 2.16 Slika agregiranog objekta

Da bismo prikazali agregirani objekt u infološkom modelu, koristit ćemo sljedeće konvencije:

sam agregirani objekat će biti predstavljen rombom, pored kojeg je naznačeno ime odgovarajućeg objekta. Ovaj romb mora biti povezan sa simboli one objekte koji formiraju ovaj agregirani objekt. Svojstva agregiranog objekta se prikazuju na isti način kao za jednostavan objekat. Na pirinač. 2.16 prikazuje agregirani objekat “NABAVKA PROIZVODA”.

1. Osnovni pojmovi i pojmovi za temu
“INFORMACIONI MODEL JE OSNOV ZA IZGRADNJU
SISTEMI ZA UPRAVLJANJE BAZAMA PODATAKA.

Svaka civilizacija mora da se bavi obradom informacija. S razvojem privrede i porastom stanovništva povećava se i količina međusobno povezanih podataka potrebnih za rješavanje komercijalnih i administrativnih problema.

@ Model prikupljanja, pohranjivanja, obrade i korištenja međusobno povezanih podataka u svrhu što optimalnijeg upravljanja tokovima informacija i rješavanja zadataka u datoj predmetnoj oblasti naziva se informacioni sistem. . Takav sistem je prvenstveno dizajniran da olakša rad osobe, ali za to mora što bolje odgovarati vrlo složenom modelu stvarnog svijeta.

@ jezgro informacioni sistem jesu li podaci pohranjeni u njemu . U svakom preduzeću podaci iz različitih odjela se po pravilu preklapaju, odnosno koriste se u više odjela ili se generalno dijele. Na primjer, svrhe upravljanja često zahtijevaju informacije u cijelom preduzeću. Dijelovi se ne mogu naručiti bez podataka o zalihama. Podaci koji se čuvaju u informacionom sistemu trebaju biti lako dostupni u obliku u kojem su potrebni za pojedini predmet proizvodne aktivnosti preduzeća. Nije bitno kako se podaci pohranjuju. Danas u jednom preduzeću možemo upoznati sistem za obradu podataka tradicionalnog tipa, u kojem zaposleni ručno stavlja podatke u folder, a pored njega - savremeni sistem koristeći najbrže računare, sofisticirani hardver i softver. Uprkos njihovoj upadljivoj različitosti, oba sistema moraju da obezbede pouzdane informacije u određeno vrijeme, određenoj osobi, na određenom mjestu i uz ograničenu cijenu.

Da biste razumjeli proces izgradnje informacionog sistema, potrebno je poznavati niz pojmova koji se koriste za opisivanje i predstavljanje podataka.

@ Predmetna oblast zvani deo pravi sistem od interesa za ovu studiju.

Prilikom projektovanja automatizovanih informacionih sistema, predmetna oblast se prikazuje modelima podataka više nivoa. Broj korišćenih slojeva zavisi od složenosti sistema, ali u svakom slučaju uključuje logičke i fizičke slojeve. Predmetna oblast se može odnositi na bilo koju vrstu organizacije (kao što je banka, univerzitet, bolnica ili fabrika).

Potrebno je razlikovati kompletno predmetno područje (veliki proizvodni pogon, skladište, robna kuća i sl.) i organizacionu jedinicu ovog predmetnog područja. Organizaciona jedinica, zauzvrat, može predstavljati sopstvenu predmetnu oblast (na primer, limarska radionica u fabrici automobila ili odeljenje za obradu podataka kompanije za proizvodnju računara). U ovom slučaju, same radionice i odjeljenja mogu odgovarati određenim predmetnim područjima.

Informacije potrebne za opisivanje domene zavise od stvarnog modela i mogu uključivati ​​informacije o osoblju, plaćama, robi, fakturama, fakturama, izvještajima o prodaji, laboratorijskim testovima, finansijskim transakcijama, medicinskim kartonima, tj. informacije o ljudima, mjestima, objektima, događajima i koncepti.

@ objekt naziva se elementom informacionog sistema, informacije o kojima čuvamo. U teoriji relacijske baze podataka, objekt se naziva entitet.

Objekt može biti pravi(na primjer, osoba, predmet ili lokalitet) i apstraktno(na primjer, događaj, faktura kupca ili kurs koji studenti studiraju). Na primjer, u oblasti prodaje automobila, MODEL AUTOMOBILA, KUPAC i RAČUN su primjeri objekata. U skladištu je to DOBAVLJAČ, ROBA, ODLAZAK itd. Svaki objekat ima određeni skup svojstava koja se čuvaju u informacionom sistemu. Kada obrađujete podatke, često morate da se bavite kolekcijom homogenih objekata, kao što su zaposleni, i bilježite informacije o istim svojstvima za svaku od njih.

@ klasa objekata naziva skup objekata koji imaju isti skup svojstava.

Dakle, za objekte iste klase, skup svojstava će biti isti, iako vrijednosti ovih svojstava za svaki objekt, naravno, mogu biti različite. Na primjer, svojstva MODEL klase objekata za svaki objekt mogu, naravno, biti različita. Na primjer, klasa karakteristika CAR MODEL bi imala isti skup svojstava koja opisuju karakteristike automobila, a svaki model bi imao razna značenja ove karakteristike.

Objekti i njihova svojstva su koncepti stvarnog svijeta. U svijetu informacija koji postoji u umu programera, govori se o atributima objekata.

@ Atribut je informativni prikaz svojstava objekta. Svaki objekat karakteriše niz osnovnih atributa.

Na primjer, model automobila karakterizira tip karoserije, zapremina motora, broj cilindara, snaga, dimenzije, naziv itd. Kupac auto kuće ima atribute kao što su prezime, ime, patronim, adresa i eventualno identifikacioni broj. Svaki atribut u modelu mora imati jedinstveno ime - identifikator. Često se naziva atribut prilikom implementacije informacijskog modela na bilo kojem mediju za pohranu element podataka, polje podataka ili samo polje.

Rice. 1.1. Tri oblasti prezentacije podataka.

@ Table je neka regularna struktura koja se sastoji od konačnog skupa zapisa istog tipa. U nekim izvorima tabela se naziva relacija.

Pokušaćemo da izbegnemo ovaj potonji termin, budući da je razvojem relacione teorije „odnos“ zajedno sa pojmom „relacija“ često počeo da se odnosi na odnose između tabela. Svaki zapis jedne tabele sastoji se od konačnog (i istog!) broja polja, i posebno polje svakog zapisa jedne tabele može sadržavati samo podatke jednog tipa.

@ Vrijednosti podataka predstavljaju stvarne podatke sadržane u svakom elementu podataka.

Element podataka “MODEL NAME” može imati vrijednosti kao što su “Voyager”96 3.8 Grand”, “Continental 4.6” ili “Crown Victoria 4.6”. U zavisnosti od toga kako elementi podataka opisuju objekt, njihove vrijednosti mogu biti kvantitativne , kvalitativne ili deskriptivne. Informacije o određenom predmetnom području mogu se predstaviti pomoću nekoliko objekata, od kojih je svaki opisan s nekoliko elemenata podataka. Vrijednosti koje prihvataju elementi podataka nazivaju se podaci.

@ Poziva se jedan skup vrijednosti koje prihvataju elementi podataka instanca objekta. Objekti su međusobno povezani na određeni način.

@ Poziva se odgovarajući objektni model sa njegovim sastavnim elementima podataka i odnosima konceptualni model predmetna oblast. Konceptualni model daje ideju o protoku podataka u predmetnoj oblasti.

Neki elementi podataka imaju svojstva koja su važna za izgradnju informacijskog modela. Ako znamo vrijednost koju takav element podataka objekta uzima, možemo identificirati vrijednosti koje uzimaju drugi elementi podataka istog objekta. Na primjer, znajući jedinstveni broj modela automobila - 7, možemo utvrditi da se radi o "Voyageru" 96" i da je zapremina motora ovog modela "3778".

@ ključni element element podataka je takav element pomoću kojeg je moguće odrediti vrijednosti drugih elemenata podataka.

Dva ili više elemenata podataka mogu jedinstveno identificirati objekt. U ovom slučaju, oni se nazivaju “kandidati” za ključne elemente podataka. Pitanje je , koji od kandidata koristiti za pristup objektu odlučuje korisnik ili projektant sistema. Ključne elemente podataka treba pažljivo birati jer pravi izbor doprinosi stvaranju prava konceptualni model podaci.

@ primarni ključ je atribut (ili grupa atributa) koji jedinstveno identificira svaki red u tablici.

Koncept primarnog ključa je izuzetno važno u vezi sa konceptom integriteta baze podataka, o čemu ćemo detaljno raspravljati na kraju ovog odeljka.

@ Alternativni ključ je atribut (ili grupa atributa) koji se ne podudara s primarnim ključem i jedinstveno identificira instancu objekta.

Na primjer, za objekat ZAPOSLENIK koji ima atribute ID ZAPOSLENIKA, PREZIME, IME i IME PATRONY, grupa atributa PREZIME, IME, PATRONYMID može biti alternativni ključ atributa “ IDENTIFIKATOR ZAPOSLENIKA” (pod pretpostavkom da puni imenjak ne radi u preduzeću).

@ Eksterni ključ je atribut tablice koji je primarni ključ druge tablice.

Na primjer, atribut "MODEL NUMBER" objekta CAR može biti strani ključ za objekt "MODEL".

@ Snimanje podataka je zbirka vrijednosti povezanih stavki podataka.

Na sl. 1.2. takve stavke podataka su jedinstveni ključ i naziv modela, zapremina, broj cilindara i snaga motora. Na primjer, jedan od unosa je “7 Voyager'96 3.8 Grand 3778 6164.0” . Ovaj niz predstavlja vrijednosti koje elementi podataka objekta CAR MODEL preuzimaju. Snimci se pohranjuju na neki medij, što može biti ljudski mozak, list papira, memorija računara, eksterni uređaj za skladištenje, itd.

MODEL
JEDINSTVENI MODEL KLJUČ	Naziv modela	Zapremina (cc)	Snaga (hp)
	GMC Jimmy 4.3
7	Voyager'96 3.8 Grand	3778	164,0
	Stealth 3.0
	348 Pauk 3.4

Sl.1.2. Zapisi podataka objekta MODEL.

Svaki zapis jedne tabele sastoji se od konačnog (i istog!) broja polja, i posebno polje svakog zapisa jedne tabele može sadržavati samo jednu vrstu podataka

@ Tip podataka karakterizira tip pohranjenih podataka.

Koncept tipa podataka u informacionom modelu u potpunosti je adekvatan konceptu tipa podataka u programskim jezicima. Tipično, moderni DBMS-ovi dozvoljavaju skladištenje znakova, numeričkih podataka, nizova bitova, specijalizovanih numeričkih podataka (na primjer, iznosa u novčanim jedinicama), kao i podataka posebnog formata (datum, vrijeme, vremenski interval, itd.). U svakom slučaju, prilikom odabira tipa podataka treba voditi računa o mogućnostima DBMS-a sa kojim će se podaci implementirati. fizički model informacioni sistem.

@ Veza je funkcionalna zavisnost između entiteta.

Ako postoji odnos između nekih entiteta, onda se činjenice iz jednog entiteta odnose ili su na neki način povezane sa činjenicama iz drugog entiteta. Održavanje konzistentnosti funkcionalne zavisnosti između entiteta naziva se referentni integritet. Pošto su odnosi sadržani “unutar” relacionog modela, implementaciju referentnog integriteta može izvršiti i aplikacija i sam DBMS (koristeći deklarativne mehanizme referentnog integriteta i okidače).

Linkovi se mogu predstaviti sa pet glavnih karakteristika:

Vrsta veze (identifikujuća, neidentifikujuća)

matični entitet;

Dijete (zavisni) entitet;

Snaga komunikacije (srdačnost);

Valjanost praznih ( null ) vrijednosti.

Odnos se naziva identifikacija ako je instanca podređenog entiteta identificirana (jedinstveno definirana) kroz njeno povezivanje s roditeljskim entitetom. Atributi koji čine primarni ključ roditeljskog entiteta uključeni su u primarni ključ podređenog entiteta. Podređeni entitet u identifikacionom odnosu uvek zavisan.

Kaže se da je veza neidentifikujuća. ako je instanca podređenog entiteta identificirana drugačije nego kroz odnos prema roditeljskom entitetu. Atributi koji čine primarni ključ roditeljskog entiteta uključeni su u ne-ključne atribute podređenog entiteta.

Snaga komunikacije je omjer broja instanci nadređenog entiteta prema odgovarajućem broju instanci podređenog entiteta. Za bilo koju vezu osim nespecifične, ova veza se piše kao 1:n.

@ Pohranjene procedure je aplikacija (program) koja kombinuje upite i proceduralnu logiku (operatore dodele, logičko grananje, itd.) i pohranjena u bazi podataka.

Pohranjene procedure vam omogućavaju da sa bazom podataka sadržavate prilično složene programe koji obavljaju veliku količinu posla bez prijenosa podataka preko mreže i interakcije s klijentom. Programi napisani u pohranjenim procedurama po pravilu su povezani s obradom podataka. Dakle, baza podataka može biti funkcionalna self level aplikacija koja može komunicirati s drugim slojevima radi primanja zahtjeva ili ažuriranja podataka.

@ Pravila dozvoliti pozivanje izvršenja specificirane radnje prilikom promjene ili dodavanja podataka u bazu podataka (DB) i na taj način kontrolirati istinitost podataka koji se u nju nalaze.

Obično je akcija poziv određene procedure ili funkcije. Pravila se mogu povezati s poljem ili zapisom i, shodno tome, pokrenuti kada se podaci u određenom polju ili zapisu tablice promijene. Pravila se ne mogu koristiti prilikom brisanja podataka. Za razliku od ograničenja, koja su samo sredstvo kontrole jednostavnim uslovima ispravnost unosa podataka, pravila vam omogućavaju da provjerite i održavate proizvoljno složene odnose između elemenata podataka u bazi podataka.

@ Referentni integritet osigurava da vrijednost stranog ključa instance podređenog entiteta odgovara vrijednostima primarnog ključa u nadređenom entitetu.

Referentni integritet se može kontrolirati za sve operacije koje modificiraju podatke.

@ Normalizacija odnosa je proces konstruisanja optimalne strukture tabela i relacija u relacionoj bazi podataka.

Tokom procesa normalizacije, stavke podataka se grupišu u tabele koje predstavljaju objekte i njihove odnose. Teorija normalizacije se zasniva na činjenici da određeni skup tabela ima bolja svojstva za umetanje, modifikovanje i brisanje podataka od svih drugih skupova tabela koji mogu predstavljati iste podatke. Uvođenjem normalizacije odnosa u razvoj informacionog modela osigurava se minimalna količina fizičke, odnosno snimljene na bilo kojem mediju, baze podataka i njen maksimalni učinak, što direktno utiče na kvalitet informacionog sistema. Normalizacija informacionog modela se izvodi u nekoliko faza (1., 2. i 3. normalni oblici).

@ Data Dictionary je centralizirano spremište informacija o objektima, njihovim sastavnim elementima podataka, odnosima između objekata, njihovim izvorima, vrijednostima, upotrebi i formatima prezentacije.

@ Osiguravanje integriteta baza podataka je sistem mjera usmjerenih na održavanje ispravnosti podataka u bazi podataka u svakom trenutku.

Troškovi provjere i održavanja podataka mogu biti značajan dio ukupnog iznosa operativni troškovi. Na primjer, u transportnim preduzećima, radi kontrole ispravnosti unosa podataka iz putne dokumentacije, praktikuje se paralelni unos istih podataka od strane više operatera. Vjeruje se da će vjerovatnoća počinjenja iste greške u ovom slučaju biti izuzetno mala, a jednostavno poređenje rezultata unosa različitih operatora pomoći će da se dobiju podaci bez grešaka. U DBMS-u, integritet podataka je osiguran skupom posebne ponude koja se nazivaju ograničenja integriteta.

@ Ograničenja integriteta je skup specifičnih pravila koja utvrđuju prihvatljivost podataka i odnose između njih.

Sistem automatizovana obrada podaci se zasnivaju na upotrebi određenog modela podataka ili informacionog modela. Model podataka odražava odnose između objekata.

2. Redoslijed kreiranja informacionog modela

Proces kreiranja informacionog modela počinje definisanjem konceptualnih zahteva određenog broja korisnika (slika 2.1). Konceptualni zahtjevi mogu se odrediti i za neke zadatke (aplikacije) za koje se ne planira implementacija u bliskoj budućnosti. Ovo može malo povećati složenost posla, ali će pomoći da se uzmu u obzir sve nijanse funkcionalnosti potrebne za sistem koji se razvija i da se smanji vjerovatnoća njegovog ponovnog rada u budućnosti. Zahtjevi pojedinačnih korisnika integrirani su u jedan „sumarni prikaz“. Potonji se naziva konceptualni model.

@ konceptualni model predstavlja objekte i njihove odnose bez specificiranja kako su fizički pohranjeni.

Dakle, konceptualni model je u suštini model domena. Prilikom dizajniranja konceptualnog modela, svi napori programera bi trebali biti usmjereni uglavnom na strukturiranje podataka i identifikaciju odnosa između njih bez razmatranja karakteristika implementacije i pitanja efikasnosti obrade. Dizajn idejnog modela zasnovan je na analizi zadataka obrade podataka koji se rešavaju u ovom preduzeću. Konceptualni model uključuje opise objekata i njihovih odnosa koji su od interesa u predmetnoj oblasti koja se razmatra i identifikovana kao rezultat analize podataka. To se odnosi na podatke koji se koriste kako u već razvijenim aplikativnim programima tako iu onima koji će se tek implementirati.

Konceptualni model se zatim prevodi u model podataka kompatibilan sa odabranim DBMS-om. Moguće je da će se odnosi između objekata koji se odražavaju u konceptualnom modelu kasnije pokazati neostvarivima pomoću odabranog DBMS-a. To će zahtijevati promjenu konceptualnog modela. Verzija konceptualnog modela koju može dati određeni DBMS naziva se logički model.

@ Logički model odražava logičke odnose između elemenata podataka, bez obzira na njihov sadržaj i okruženje za skladištenje.

Logički model podataka može biti relacijski, hijerarhijski ili mrežni . Korisnicima se dodeljuju podskupovi ovog logičkog modela, koji se nazivaju eksterni modeli (u nekim izvorima se nazivaju i potkrugovi), koji odražavaju njihove ideje o predmetnoj oblasti. eksterni model odgovara pogledima koje korisnici dobijaju na osnovu logičkog modela, dok konceptualni zahtjevi odražavaju stavove koje su korisnici prvobitno željeli i koji su činili osnovu za razvoj konceptualnog modela. Logički model je prikazan u fizička memorija, kao što je disk, traka ili neki drugi medij za pohranu.

@ Fizički model , koji definiše raspored podataka, metode pristupa i tehniku ​​indeksiranja, naziva se interni model sistema.

Sa stanovišta primijenjenog programiranja, neovisnost podataka nije određena tehnikom programiranja, već njegovom disciplinom. Na primjer, kako bi se izbjeglo ponovno kompajliranje aplikacije sa bilo kakvom promjenom sistema, preporučljivo je ne definirati konstante (vrijednosti konstantnih podataka) u programu. Najbolje rješenje je proslijediti vrijednosti u program kao parametre.

Svi stvarni zahtjevi predmetne oblasti i odgovarajući "skriveni" zahtjevi u fazi projektovanja trebaju se odraziti u idejnom modelu. Naravno, nemoguće je predvidjeti sve moguće upotrebe i promjene baze podataka. Ali u većini predmetnih oblasti, osnovni podaci kao što su objekti i njihovi odnosi su relativno stabilni. Samo promijeniti zahtjevi za informacijama, odnosno načini korišćenja podataka za dobijanje informacija.

Stepen nezavisnosti podataka određen je pažljivim dizajnom baze podataka. Sveobuhvatna analiza objekata domena i njihovih odnosa minimizira utjecaj promjena zahtjeva za podacima u jednom programu na druge programe. To je ono što je sveobuhvatna neovisnost podataka.

3. Odnosi u modelu

Odnos izražava mapiranje ili odnos između dva skupa podataka. Postoje veze kao jedan na jedan», « jedan prema mnogima" i "mnogo prema mnogo"". U razmatranom zadatku automatizacije upravljanja radom auto kuće, ako klijent prvi put napravi nalog za kupovinu automobila, vrši se početna registracija njegovih podataka i informacija o izvršenoj narudžbi. Ukoliko klijent ponovo izvrši narudžbu, registruje se samo ovaj nalog. Bez obzira koliko puta je određeni kupac naručio, on ima jedinstveni identifikacijski broj (jedinstveni ključ kupca). Podaci o svakom klijentu uključuju ime klijenta, adresu, telefon, faks, prezime, ime, patronim, znak pravno lice i napomenu. Dakle, atributi objekta KLIJENTA su "JEDINSTVENI KLJUČ KUPACA", "IME KLIJENTA", "ADRESA KLIJENTA" itd. Sljedeći objekt koji nas zanima je MODEL AUTOMOBILA. Ovaj objekat ima atribute "JEDINSTVENI KLJUČ MODELA", "NAZIV MODELA" itd. Treći predmet koji se razmatra je ORDER. Njegovi atributi su "BROJ NARUDŽBE", "KLJUČ KUPCA" i "KLJUČ MODELA". I četvrti predmet koji se razmatra je PRODAVAC. Njegovi atributi su "JEDINSTVENI KLJUČ PRODAVACA", "IME PRODAVACA", "PREZIME" i "PLAĆENO IME".

Odnos jedan na jedan (između dvije vrste objekata)

Vratimo se mentalno u vrijeme planske distributivne ekonomije. Recimo da u određenom trenutku jedan kupac može napraviti samo jednu narudžbu. U ovom slučaju, odnos " jedan na jedan“, označeno pojedinačnim strelicama, kao što je prikazano na sl. 2.2a.

Rice. 2.2. Odnosi između dva objekta: a) "jedan prema jedan"; b) "jedan prema mnogima"; c) mnogo-prema-više

Rice. 2.3. Odnos između podataka u odnosu jedan na jedan.

Odnos jedan-prema-više (između dvije vrste objekata).

U određenom trenutku jedan klijent može postati vlasnik više modela automobila, dok više klijenata ne može biti vlasnik jednog automobila. Odnos jedan-prema-više može se predstaviti sa jednom strelicom koja pokazuje prema jedan i dvostrukom strelicom koja pokazuje prema mnogima, kao što je prikazano na Sl. 2.2, b.

U ovom slučaju, jedan zapis podataka prvog objekta (koji se često naziva roditelj ili glavni) će odgovarati nekoliko zapisa drugog objekta (podređenog ili podređenog). Odnosi jedan prema više su vrlo česti u razvoju relacijskih baza podataka. Direktorij se često koristi kao nadređeni objekt, a jedinstveni ključevi za pristup unosima direktorija pohranjeni su u podređenom objektu. U našem primjeru, kao takav direktorij, možemo predstaviti objekt CLIENT, koji pohranjuje informacije o svim klijentima. Kada pristupimo zapisu za određenog kupca, imamo pristup listi svih kupovina koje je izvršio i informacijama o kojima se čuvaju u objektu MODEL AUTOMOBILA, kao što je prikazano na sl. 2.4. Ako u podređenom objektu postoje zapisi za koje ne postoje odgovarajući zapisi u objektu CLIENT, onda ih nećemo vidjeti. U ovom slučaju se kaže da objekt sadrži napuštene (usamljene) zapise. To nije prihvatljivo, a u budućnosti ćete naučiti kako izbjeći takve situacije.

Rice. 2.4. Odnos između podataka u odnosu jedan prema više.

Ako pogledamo evidenciju objekta MODEL AUTOMOBILA, onda u objektu KLIJENT možemo dobiti podatke o klijentu koji je ovo kupio automobil (vidi sliku 2.4). Imajte na umu da nećemo primati informacije o klijentima za neispunjene evidencije.

Odnos više-prema-više (između dvije vrste objekata).

U ovom primjeru, svaki prodavač može opsluživati ​​više kupaca. S druge strane, kupujući automobile u različito vrijeme, svakog klijenta mogu opsluživati ​​različiti prodavači. Postoji odnos „više prema mnogo“ između objekata KUPAC i PRODAVAČ. Ovaj odnos je označen dvostrukim strelicama, kao što je prikazano na Sl. 2.2, c.

Na sl. 2.5 prikazuje šemu po kojoj će podaci biti međusobno povezani u ovom slučaju. Uvidom u podatke u objektu CUSTOMER možemo saznati koji su prodavci opsluživali određenog kupca. Međutim, u objektu SELLER, u ovom slučaju, morat ćemo kreirati nekoliko zapisa za svakog prodavca. Svaki red će odgovarati svakoj službi za korisnike od strane prodavca. Ovakvim pristupom suočićemo se sa ozbiljnim problemima. Na primjer, nećemo moći unijeti jedinstveni ključ za svakog prodavca u objekat SELLER, jer će neminovno jedan prodavac opsluživati ​​više kupaca, u kom slučaju ćemo imati nekoliko zapisa za istog prodavca.

Rice. 2.5. Odnos između podataka u odnosu više-prema-više

Prema teoriji relacijske baze podataka, potrebna su tri objekta za pohranjivanje odnosa više-prema-više: jedan za svaki entitet i jedan za pohranjivanje odnosa između njih (međuobjekt). Srednji objekat će sadržavati identifikatore povezanih objekata, kao što je prikazano na slici 1. 2.6.

Rice. 2.6. Prikaz odnosa između podataka u odnosu mnogo-prema-više korištenjem posrednog objekta

Odnosi između objekata su dio konceptualnog modela i moraju se mapirati u bazu podataka. Zajedno sa odnosima između objekata, postoje odnosi između atributa objekta. Takođe pravi razliku između odnosa jedan-na-jedan, jedan-prema-više i više-prema-više odnosa.

Odnos jedan na jedan (između dva atributa)

Pretpostavljamo da je ključ (broj) klijenta njegov jedinstveni identifikator, odnosno da se ne mijenja naknadnim prijemom naloga od ovog klijenta. Ako je, uz broj klijenta, još jedan jedinstveni identifikator (na primjer, broj pasoša) pohranjen u bazi podataka, tada postoji odnos jedan-na-jedan između ova dva jedinstvena identifikatora. Na sl. 2.7a ovaj odnos je označen pojedinačnim strelicama.

Odnos jedan prema više (između dva atributa)

Ime kupca i broj korisnika koegzistiraju. Klijenti iz ista imena može ih biti mnogo, ali svi imaju različite brojeve. Svakom klijentu se dodjeljuje jedinstveni broj. To znači da samo jedno ime odgovara datom broju korisnika. Odnos jedan prema više je označen jednom strelicom u smjeru "jedan" i dvostrukom strelicom u smjeru "mnogo" (slika 2.7, b).

Odnos mnogo-prema-više (između dva atributa)

Više kupaca sa istim imenom može opsluživati ​​više dobavljača. Više prodavača s istim imenom moglo bi primati narudžbe od više kupaca. Između atributa "ime kupca" i "ime prodavača" postoji odnos "više prema mnogo". Ovaj odnos označavamo dvostrukim strelicama (slika 2.7, c).

a)

b)

u)

Rice. 2.7. Odnosi između dva atributa:
a) odnos jedan na jedan; b) odnos jedan-prema-više» c) odnos više-prema-više»

Tipovi modela podataka

Hijerarhijski i mrežni modeli podataka počeli su da se koriste u sistemima za upravljanje bazama podataka ranih 60-ih godina. Početkom 1970-ih je predloženo relacioni model podaci. Ova tri modela se uglavnom razlikuju po načinu na koji predstavljaju odnose između objekata.

Hijerarhijski model podataka izgrađen je na principu hijerarhije tipova objekata, odnosno jedan tip objekta je glavni, a ostali koji se nalaze na nižim nivoima hijerarhija, - podređeni (slika 2.8). Između glavnih i podređenih objekata uspostavlja se odnos jedan prema više. Drugim riječima, za dati tip glavnog objekta postoji nekoliko podređenih tipova objekata. Istovremeno, za svaku instancu glavnog objekta može postojati nekoliko instanci podređenih tipova objekata. Dakle, odnosi između objekata nalikuju odnosima u porodičnom stablu, s jednim izuzetkom: za svaki podređeni (podređeni) tip objekta može postojati samo jedan roditeljski (glavni) tip objekta. Na pirinač. 2.8 čvorovi i grane čine hijerarhijsku strukturu stabla. Čvor je kolekcija atributa koji opisuju objekt. Najviši čvor u hijerarhiji naziva se korijenski čvor. glavni tip objekt). Korijenski čvor je na prvom nivou. Zavisni čvorovi (podređeni tipovi objekata) su na drugom, trećem itd. nivou.

Rice. 2.8. Dijagram hijerarhijskog modela podataka.

AT mrežni model Ovi koncepti master i slave objekata su donekle prošireni. Svaki objekat može biti i master i slave (u mrežnom modelu, master objekat se označava terminom "vlasnik skupa", a slave - terminom "član skupa"). Isti objekat može biti i vlasnik i član skupa u isto vrijeme. To znači da svaki objekt može sudjelovati u bilo kojem broju relacija. Šema mrežnog modela prikazana je na slici 2.9.

Sl.2.9. Dijagram mrežnog modela podataka.

U relacionom modelu podataka, objekti i odnosi između njih su predstavljeni pomoću tabela, kao što je prikazano na Sl. 2.10. Odnosi se takođe tretiraju kao objekti. Svaka tabela predstavlja jedan objekat i sastoji se od redova i kolona. U relacionoj bazi podataka, svaka tabela mora imati primarni ključ ( ključni element) je polje ili kombinacija polja koja jedinstveno identificiraju svaki red u tablici. Zbog svoje jednostavnosti i prirodnosti predstavljanja, relacioni model se najviše koristi u DBMS za personalne računare.

Rice. 2.10. Šema relacionog modela podataka.

Prilikom izrade baze podataka prvo se istražuje predmetna oblast (na primjer, "Univerzitet"). Ističe glavne objekte. Oni mogu biti stvarni ("Student") ili apstraktni ("Disciplina"). Svaki objekt karakterizira skup svojstava − atributi objekta (polja podataka). Za svaki objekt, atributi su ispunjeni određenim vrijednostima. Atributi mogu biti jednostavni ili ključni.

Ključni atribut (ključ)- ovo je pojedinačni elementi podaci iz kojih se mogu odrediti svi ostali elementi podataka („Broj razrednika“). Ključ može biti jednostavan ili složen ("Prezime", "Ime", "Patronim").

Nakon definiranja glavnih objekata predmetnog područja korištenjem njihovih ključnih atributa, uspostavljaju se veze između ovih objekata:

a) 1:1 („jedan prema jedan“) – svaka instanca objekta A odgovara samo jednoj instanci objekta B i obrnuto (slika 17).

Slika 17 - Odnos "jedan na jedan"

b) 1:M ("jedan prema više") - svaka instanca objekta A može odgovarati 0, 1 ili nekoliko instanci objekta B, međutim, svaka instanca objekta B odgovara samo 1 instanci objekta A (Slika 18) .

Slika 18 - Odnos "jedan prema više"

c) M:M („više-prema-više”) – svaka instanca objekta A odgovara 0, 1 ili nekoliko instanci objekta B i obrnuto (slika 19).

Slika 19 – Odnos više-prema-više

Odabrani glavni objekti predmetne oblasti sa uspostavljene veze između njih su infološki model .

Odnosi

Objekat predmetne oblasti može se predstaviti kao tabela relacija - tabela posebne vrste, koja ima:

Svaki red sadrži informacije o jednoj instanci objekta (linija relacije - tuple);

Svi stupci su homogeni, odnosno svi elementi u koloni imaju isti tip i dužinu, imaju ime i sadrže informacije o jednom atributu objekta;

· svaki element predstavlja jedan element podataka o objektu;

· svi redovi i kolone su jedinstveni (bez ponavljanja);

U tabelama nema praznih ćelija.

Pozivaju se baze podataka zasnovane na tabelama odnosa relacioni (relacija - relacija). Skup relacija (tablica) se koristi u bazi podataka za pohranjivanje informacija o objektima iz stvarnog svijeta i za modeliranje odnosa između njih. Na primjer, za pohranjivanje objekta "student" koristite relaciju STUDENT, u kojem se svojstva objekta nalaze u kolonama tabele, a to su atributi objekta (tabela 8):

Tabela 8 - Stav STUDENT

Poziva se lista imena atributa relacije shema odnosa. shema odnosa STUDENT može se napisati ovako: STUDENT = (Prezime, Dob, grupa ).

Relaciona baza podataka je skup međusobno povezanih odnosa. Svaka relacija (tabela) u računaru je predstavljena kao datoteka zapisa.

Iznad tabela - relacija, možete izvesti osam različitih operacija teorije skupova i relacione algebre (unija, selekcija, projekcija, presek, sabiranje, množenje, razlika, deljenje). Kao rezultat toga, iz uvedenih (osnovnih) relacija mogu se dobiti mnoge nove (izračunate) tabele - relacije (izvještaji, selekcije, upiti itd.).

Zbog činjenice da su informacije u bazama podataka predstavljene u dva oblika - pohranjene informacije (početne, unesene tabele) i izračunate informacije (tablice dobijene na osnovu početnih), možete značajno uštedjeti memoriju i ubrzati proces obrade ovih informacija. .

Za kreiranje jednostavne i pouzdane baze podataka potrebno je normalizirati odnose. Normalizacija odnosa– korak po korak proces razlaganje relacija na manje i jednostavnije. Uprkos povećanju broja relacija, operacije pristupa podacima su značajno ubrzane zbog poboljšane ispravnosti, eliminacije dupliciranja i osiguravanja konzistentnosti podataka u bazi podataka.

Ima ih nekoliko normalne forme:

1. normalna forma. Smatra se da je veza u prvo normalna forma, ako su svi njegovi atributi nedjeljivi (jednostavni). Na primjer, relacija prikazana ispod na slici 20 nije normalizirana jer sadrži složen atribut Sport. Da bismo ovu relaciju doveli u normalizirani oblik, moramo se riješiti ovog složenog atributa.

Slika 20 - Redukcija na prvi normalni oblik

U rezultirajućem odnosu, ključ je kompozit koji se sastoji od atributa Prezime i Vrsta sporta.

2. normalna forma. Smatra se da je relacija u drugom normalnom obliku ako svi njeni atributi ovise o kompozitnom ključu u cjelini, a ne o njegovim dijelovima. Stoga, ako je relacija u prvom normalnom obliku i ima jednostavan ključ, a ne kompozitni ključ, tada je automatski i u prvom i u drugom normalnom obliku.

Na primjer, s obzirom na IZJAVA(Slika 21), koji ima kompozitni ključ " Student, Disciplina", atribut Predavač zavisi samo od Discipline, ne iz cijelog ključa. Ovaj odnos se može normalizovati "razbijanjem" na dva odnosa NAPREDAK i UČITELJ:

IZJAVA = (student, disciplina, Predavač, ocjena)

NAPREDAK = (Student, disciplina, Ocjena) UČITELJ = (Disciplina, predavač)

Slika 21 - Redukcija na drugi normalni oblik

3. normalna forma. Smatra se da je relacija u trećem normalnom obliku ako se eliminišu zavisnosti između ne-ključnih atributa (tranzitivne zavisnosti). Na primjer, s obzirom na SUBJECT = (ime, Predavač, katedra, telefon) nije ključni atribut Telefon zavisi od ne ključni atribut odjelu.

Da bi se eliminisala tranzitivna zavisnost, potrebno je originalnu relaciju „podeliti“ na dva DISCIPLINA = (Ime, predavač, odsjek) i PODACI ODELJENJA = (odjelu, telefon).

Povezano je dalje pojednostavljivanje tabela dalje ograničenje tipovi zavisnosti između atributa odnosa.

Nakon normalizacije odnosa i uspostavljanja veza između njih, formira se infološki model predmetne oblasti. Ispod (na slici 22) je primjer infološkog modela kompanije koja obavlja transakcije sa kupcima preko svojih zaposlenika-menadžera:

Kupac Prezime I.O. broj posla Prezime I.O. Naziv posla datum Adresa Iskustvo Prezime imena i prezimena direktora Telefon Prezime i ime kupca

Slika 22 - Model firme

Na osnovu infološkog modela razvijen je model podataka koji opisuje logičku strukturu baze podataka na jezik opisa podataka (DDL), – datalogical model (DM).

Za povezivanje DM-a sa okruženjem za skladištenje, koristi se model podataka fizički sloj – fizički model (FM). U ovoj fazi fizičkog dizajna baze podataka odabire se tip medija, razvija se format pohranjenih zapisa i osmišljavaju metode pristupa podacima.

DBMS

Nakon toga je već moguće formirati (popuniti) bazu podataka i direktno raditi sa njom. Rad sa bazama podataka svodi se na sljedeće operacije:

1) evidencija (punjenje baze podataka);

2) pogled;

3) uređivanje (dodavanje, brisanje, ispravljanje);

4) uzorkovanje (upiti, izvještaji).

Ove operacije akumulacije podataka i manipulacije izvode poseban program – sistem za upravljanje bazom podataka (DBMS).

Prema tehnologiji rješavanja zadataka koje obavlja DBMS, baze podataka se mogu podijeliti u dva tipa:

Centralizovana baza podataka (u potpunosti pohranjena na uređaju za skladištenje jednog računarskog sistema i, ako je sistem deo mreže, drugi sistemi mogu pristupiti ovoj bazi podataka);

Distribuirana baza podataka (sastoji se od nekoliko, ponekad međusobno ukrštanih ili dupliranih, baza podataka pohranjenih na VZU različitih mrežnih čvorova).

DBMS omogućava pristup podacima baze podataka na dva načina:

Lokalni pristup(pretpostavlja da DBMS obrađuje bazu podataka, koja je pohranjena na VRAM-u istog računara);

Daljinski pristup(ovo je poziv bazi podataka, koja je pohranjena na jednom od mrežnih čvorova).

Daljinski pristup se može izvršiti korištenjem file-server ili klijent-server tehnologije. Tehnologija servera datoteka uključuje dodjelu jednog od računarski sistemi, koji se zove server, za pohranjivanje baze podataka. Svi ostali mrežni računari (klijenti) imaju ulogu radnih stanica koje kopiraju potreban dio centralizirane baze podataka u svoju memoriju, gdje se odvija obrada. Tehnologija klijent-server pretpostavlja da server posvećen skladištenju centralizovane baze podataka dodatno obrađuje zahteve sa klijentskih radnih stanica. Klijent šalje zahtjev serveru. Server šalje klijentu podatke koji su rezultat pretrage u bazi podataka na njegov zahtjev.

Sistem za upravljanje bazom podataka - skup softvera i jezičkih alata.

Softver obezbediti organizaciju unosa, obrade i skladištenja podataka, kao i obezbediti interakciju svih delova sistema tokom njegovog rada (konfigurisanje, testiranje, oporavak).

Jezički alati omogućiti interakciju korisnika sa bazom podataka. To uključuje:

• jezici za manipulaciju podacima(YMD) - jezici upita baze podataka, koji predstavljaju sistem naredbi za rad sa podacima (odabir, upit, umetanje, brisanje, itd.);
• jezici definicije podataka(NDL) - jezici ​​ dizajnirani za kreiranje šeme baze podataka (opisi tipova podataka, strukture baze podataka, interakcije i odnosa između elemenata).

Slika 22 - Šema interakcije korisnika sa bazom podataka

Moderni DBMS – aplikativni program, koji je osmišljen da olakša rad nestručnog korisnika sa bazom podataka. On radi s njim na prirodnom jeziku bez poznavanja jezika manipulacije podacima i jezika definicije podataka (Slika 22). Jedan primjer takvog DBMS-a je dobro poznati proizvod Microsoft- Pristup DBMS-u.

Veze jedan na jedan

Veze jedan na jedan odvija se kada svaka instanca prvog objekta (A) odgovara samo jednoj instanci drugog objekta (B) i obrnuto, svaka instanca drugog objekta (B) odgovara samo jednoj instanci prvog objekta (A). Treba napomenuti da se takvi objekti lako mogu kombinovati u jedan, čija se struktura formira kombinovanjem atributa oba originalna objekta, a kao atribut ključa može se izabrati bilo koji od alternativnih ključeva, tj. izvorni objektni ključevi. Grafička slika jedan-na-jedan linkovi su grupa - šef, firma - tekući račun u rezervoaru itd.

Sl.1 Grafički prikaz odnosa jedan-jedan-jedan objekata

Odnosi jedan prema više (1:M)

Odnosi jedan prema više (1:M)- to su takvi odnosi kada instanca jednog objekta (A) može odgovarati nekoliko instanci drugog objekta (B), a svaka instanca drugog objekta (B) može odgovarati samo jednoj instanci prvog objekta (A).

Sl.2 Grafički prikaz jedno-viševrijedne veze relacija između objekata.

U takvoj vezi, objekat A je glavni objekat, a objekat B je podređeni objekat, tj. postoji hijerarhijska podređenost objekta B objektu A. Primjer odnosa jedan-prema više vrijednosti su pododjeljci - zaposleni, odjel - nastavnik, grupa učenika itd.

Odnosi više prema mnogo vrijednosti (M:N)

Odnosi više prema mnogo vrijednosti (M:N)- to je kada svaka instanca jednog objekta (A) može odgovarati nekoliko instanci drugog objekta (B) i obrnuto, svaka instanca drugog objekta (B) također može odgovarati nekoliko instanci prvog objekta (A ).

Slika 3 Transformacija veze tipa M:N kroz objekat - vezu

Objekt veze mora imati identifikator formiran od identifikatora originalnih objekata Ka i Kb.
Primjer mnogih – viševrijednih odnosa je odnos dobavljači – roba, ako jedan dobavljač isporučuje različite nazive robe, a robu istog naziva isporučuje više dobavljača.

Definiranje veza između informacijskih objekata

Razmotrimo definiciju veza između informacionih objekata i vrstu odnosa koji ih karakterišu za predmetnu oblast Obrazovni proces.

Odnose između objekata GRUPA-STUDENT karakteriziraju relacije jedan-prema-više (1:M), budući da jedna grupa uključuje mnogo učenika, a jedan učenik je uključen u samo jednu grupu. Veza između njih se vrši pomoću broja grupe, koji je jedinstveni identifikator glavnog objekta GRUPA je uključena u kompozitni identifikator STUDENT objekta (vidi tabelu 1)

Slično, uspostavlja se veza između objekata DEPARTMENT TEACHER , koji su takođe u relacijama jedan-prema-više. Veza između njih se vrši pomoću jedinstvenog ključa glavnog objekta ODELJENJE - šifra odeljenja, koja je deskriptivna u podređenom objektu NASTAVNIK.

Tabela 1. Objekti pozadinske informacije o studentima, grupama i predmetima

Tablica 2. Grupiranje detalja prema informacijskim objektima dokumenta Spisak nastavnika katedre

U tabeli su prihvaćene oznake za ključ: P - jednostavno, U - jedinstveno.

U svakoj grupi nastava se izvodi iz različitih predmeta tokom semestra (objekt STUDIJA). S druge strane, svaka aktivnost je specifična za svaku grupu. Dakle, postoji odnos jedan-prema-više između objekata PREDMET - STUDIJA.

Postoji mnogo časova za svaki predmet. razne grupe od strane različitih nastavnika. S druge strane, svaka lekcija se izvodi na određeni predmet, koji definira odnos jedan-prema-više između objekata PREDMET-STUDIJA. Odnosi jedan prema više između objekata definiraju se na sličan način. NASTAVNIK - STUDIJ.
Objekat STUDY zapravo igra ulogu objekta veze u odnosima više-prema-više-vrijednosti objekata.

Slika 4 Viševrijedni odnosi informacijskih objekata

Sl.5 Informaciono-logički model predmetne oblasti Obrazovni proces

Objekat STUDY sadrži podatke o napredovanju (ocenu) određenog učenika na određenoj lekciji. Stoga je pridružen objektu STUDENT i STUDY objektu. Jedan učenik ima ocjene za nekoliko razreda, ali se svaka ocjena uvijek odnosi na jednog konkretnog učenika. To znači da je PROGRESS objekt podređen i da je u odnosu jedan-na-jedan sa objektom STUDENT. Objekt PROGRES, a takođe je podređen i nalazi se u jedno-viševrijednom odnosu sa objektom STUDIJA. Objekat STUDY igra ulogu objekta - poveznice mnogih - mnogo-vrijednih odnosa između STUDENT i STUDY objekata. Mnogobrojni odnosi između ovih objekata određeni su činjenicom da jedan učenik odgovara mnogim razredima prikazanim u objektu STUDY, a jedan čas se izvodi sa više učenika.

Tabela 3 navodi sve jednovrijedne veze između objekata, ukazuje na ključeve pomoću kojih se veze trebaju uspostaviti i definira glavne i podređene informacijske objekte u tim vezama.

Tablica 3 Odnosi informacijskih objekata

Informaciono-logički model predmetne oblasti Obrazovni proces

Informaciono-logički model je dat u kanonskom obliku i objekti u njemu su raspoređeni po nivoima. Nivo ostalih objekata određuje najviše dug put do objekta sa nultog nivoa. Takvo postavljanje objekata daje predstavu o njihovoj hijerarhijskoj podređenosti, čini model vizualnijim i olakšava razumijevanje odnosa jedan prema više između objekata.

Logička struktura relaciona baza podaci

Logička struktura relacione baze podataka Pristup podacima je adekvatan prikaz primljenog informaciono-logičkog modela, koji ne zahteva dodatne transformacije. Svaki informacijski objekt modela podataka mapiran je u odgovarajuću relacijsku tablicu. Struktura relacijske tablice određena je potrebnim sastavom odgovarajućeg informacioni objekat, pri čemu svaka kolona (polje) odgovara jednom od atributa objekta. Ključni atributi objekta formiraju jedinstveni ključ relacijske tablice. Za svaki stupac specificirani su tip, veličina podataka i druga svojstva. Redovi (zapisi) tabele odgovaraju instancama objekta i formiraju se kada se tabele učitaju.

Relacije između objekata modela podataka implementiraju se istim rekvizitima − komunikacijski ključevi u odgovarajućim tabelama. Ključ veze je uvijek jedinstveni ključ glavne tablice. Ključ veze u podređenoj tabeli je ili neki dio jedinstvenog ključa u njoj ili polje koje nije dio primarnog ključa (na primjer, šifra odjeljenja u tabeli NASTAVNIK). Poziva se ključ veze u podtabelu strani ključ. Pristup može kreirati shema podataka, koji vizualno prikazuje logičku strukturu baze podataka. Definicija odnosa jedan – više vrijednosti u ovoj šemi treba da se izvrši u skladu sa konstruisanim modelom podataka. Izgled shema podataka je skoro ista kao grafički prikaz informaciono-logički model. Za model podataka izgrađen u razmatranom primjeru, logička struktura baze podataka u obliku Access sheme podataka prikazana je na slici 2.7.

U ovom dijagramu, pravougaonici prikazuju tabele baze podataka sa kompletnom listom njihovih polja, a relacije pokazuju na koja polja se tabele odnose. Nazivi ključnih polja nalaze se na lijevoj strani kompletna lista polja svake tabele.

| Planiranje časa i nastavni materijali | 8 časova | Planiranje nastave za školsku godinu | Tablični modeli

Lekcija 12
Tablični modeli

Tablični modeli

Pitanja koja se proučavaju:

Tabele tipa "objekat-svojstvo".
- Tip tabele "objekat-objekat".
- Binarne matrice.

Tabele tipa "objekat-svojstvo"

Drugi uobičajeni oblik informacionog modela je pravougaoni sto , koji se sastoji od redova i kolona. Upotreba tabela je toliko poznata da obično ne zahteva dodatno objašnjenje da bi se razumele.

Kao primjer, razmotrite tabelu 2.1.

Prilikom sastavljanja tabele ona uključuje samo one informacije koje interesuju korisnika. Na primjer, pored onih informacija o knjigama koje su uključene u tabelu 2.1, postoje i drugi: izdavač, broj stranica, cijena. Međutim, za sastavljača tabele 2.1 bilo je dovoljno podataka o autoru, naslovu i godini izdanja knjige (kolone "Autor", "Naslov", "Godina") i podataka da se knjiga nađe na policama polica za knjige. (kolona "Polica"). Pretpostavlja se da su sve police numerisane i, pored toga, svakoj knjizi je dodeljen svoj inventarski broj (kolona „Broj“).

Tabela 2.1 - ovo je informacioni model knjižnog fonda kućne biblioteke.

Tabela može odražavati neki proces koji se odvija u vremenu (Tabela 2.2).

Očitavanja navedena u tabeli 2.2 uzeta su tokom pet dana u isto doba dana. Gledajući tabelu, lako je uporediti različite dane u smislu temperature, vlažnosti itd. Ovaj sto može se smatrati kao informacioni model proces promjene vremena.

Tabele 2.1 i 2.2 su najčešće korišćeni tipovi tabele. Zovu se tabele "objektno-svojstva"..

Jedan red takve tabele sadrži informacije o jednom objektu (knjiga u biblioteci ili vremenska prognoza u 12-00 na određeni dan). Kolone - zasebne karakteristike (osobine) objekata.

Naravno, redovi i kolone u tabelama 2.1 i 2.2 mogu se zamijeniti rotirajući ih za 90°. Ponekad to rade. Tada će redovi odgovarati svojstvima, a stupci objektima. Ali najčešće se tabele grade tako da imaju više redova nego kolona. Po pravilu ima više objekata nego svojstava.