Dekompozicija shema odnosa

Jedan od načina da se proizvoljni odnos dovede u formu normalnih oblika (osim za 1 SF) je dekompozicija odnosa.

Dekompozicija sheme odnosa R je njezina zamjena skupom shema r = (R 1, R 2, ..., RK), gdje su R i Ì R i R i takvi da R 1 ÈR 2 È ... ÈR K = R, u ovom slučaju nije potrebno da je R i Ç R j = Æ, iako je dopušteno.

Provedba dekompozicije dovodi do činjenice da će novodobivena relacija biti projekcije izvorne relacije na nove sheme relacija iz skupa r.

Prije nego što izvršite dekompoziciju, morate biti sigurni da će veza novog odnosa dati izvorni odnos.

Projektiranje baze podataka uključuje izradu konceptualnih i logičkih shema, kao i rješavanje niza problema, od kojih je najvažniji problem vezan uz prikaz i ispravno održavanje semantičke baze podataka (problem integriteta).

Problem integriteta povezan je s osiguranjem pouzdanosti podataka u uvjetima mogućeg hitne situacije te racionalno korištenje računalnih resursa kako bi se osigurala visoka učinkovitost interakcije s bazom podataka.Učinkovitost podrazumijeva osiguravanje potrebne količine pohrane informacija i vremena interakcije s bazom podataka.

Integritet u bazi podataka odražava se izgradnjom logičkog dijagrama.

Logički dijagram izraženo terminima predmeta ili entiteta i veze među njima. Veze također se mogu tumačiti kao predmeti različite prirode iu tom pogledu, i suštine i veze u relacijski modeli izražavaju se na isti način u obliku odnosa. U ovom slučaju govore o objektima – entitetima i objektima – odnosima. Skup relacija koji čine bazu podataka i ovise jedni o drugima odražava semantiku (značenje) podataka u predmetno područje.

Ako stanje baze podataka ne odgovara semantici veza između podataka, tada se ovaj fenomen naziva kršenje integriteta podataka ili baze podataka.

Da bi se osigurao integritet podataka, potrebno je osigurati integritet objekata i integritet referenci na te objekte. Osim toga, objekti u bazi podataka moraju biti jedinstveni (neponovljivi) i prepoznatljivi, a reference na objekte ne smiju postojati bez objekata.

Osim prirodnih ograničenja koja ne ovise o određenoj aplikaciji, cjelovitost baze podataka određena je ograničenjima povezanim s specifična primjena... ograničenja ove vrste nazivaju se ograničenja integriteta aplikacije... Izražavaju se kao skup iskaza koji bilježe kako se podaci koriste u određenoj domeni.

Ograničenja primjene dijele se na:

Statička i prijelazna ograničenja;

Ograničenja za torke i skupove;

Odgođena i neposredna ograničenja integriteta.

· Statička ograničenja - ona ograničenja koja su ispunjena bez obzira na stanje baze podataka.

Pozivaju se ograničenja postavljena između stare i nove vrijednosti atributa prijelazna ograničenja.

Primjer : kada se ažurira vrijednost atributa “pritisak”, nova vrijednost se ne smije razlikovati od stare za više od 20%.

· Ograničenja za torke- ona ograničenja za koja se njihovo ispunjenje provjerava korištenjem samo jedne torke relacije.

Poseban slučaj takvog ograničenja je ograničenje atributa.

· Ograničenje za skupove je ako predstavljaju ograničenje na neki zbroj koji je rezultat korištenja zbirke torki.

Primjer : pri mjerenju temperature sljedeća vrijednost ne bi se trebala razlikovati od pomičnog prosjeka Mx (trenutnog matematičkog očekivanja) za neku vrijednost e. Sve vrijednosti izvan raspona [M x - e, M x + e] se odbacuju.

· Trenutna ograničenja nazivaju se one koje dopuštaju moguće provjere njihovog izvršenja istovremeno s promjenom vrijednosti podataka u odnosu.

· Odgođena ograničenja nazivaju se takva ograničenja za koja ima smisla provjeriti njihovo ispunjenje na kraju izvođenja sljedećeg skupa operacija.

Za odgođeno ograničenje važan je sljedeći koncept:

· Logički element posao - kontinuirano upravljanje podacima, u kojem se baza podataka prenosi iz jednog integralnog stanja u drugo integralno stanje. Ova tehnika se također naziva transakcija.

Koncept transakcije usko je povezan s pouzdanošću podataka. Transakcija može doživjeti hardverske ili softverske kvarove. Ako transakcija nije dovršena kao rezultat kvarova, tada je narušen integritet baze podataka. Da biste osigurali integritet baze podataka s odgođenim ograničenjima, koristite metode povrata. Njihova bit leži u činjenici da se započeta, ali nedovršena transakcija poništava, a baza podataka se prenosi u početno stanje od kojeg je transakcija započela (ovako dolazi do vraćanja unatrag).

Raspad

Dekompozicija - 1) proces dijeljenja složenog objekta, sustava, ekonomski pokazatelj, zadaci za komponente, elemente; 2) stanje objekta, sustava, karakterizirano razdvajanjem na dijelove.

razgradnja - znanstvena metoda koji koristi strukturu problema i omogućuje vam da zamijenite rješenje jednog velikog problema rješenjem niza manjih problema.

Pristupi metode razgradnje
U fazi razgradnje, koja osigurava Generalna ideja o problemu koji se rješava provodi se: utvrđivanje i dekompozicija općeg cilja istraživanja; izdvajanje problema iz okoline, određivanje njegove bliže i dalje okoline; opis utjecajnih čimbenika.
Najčešće se dekompozicija provodi izgradnjom stabla ciljeva i stabla funkcija. Glavni problem u ovom slučaju je poštivanje dvaju kontradiktornih principa: potpunost - problem treba razmotriti što je moguće opsežnije i detaljnije; jednostavnost - cijelo stablo treba biti što kompaktnije "u širinu" i "u dubinu".
Postignut je kompromis s sa četiri temeljni koncepti: materijalnost - model uključuje samo komponente koje su značajne u odnosu na ciljeve analize; elementarni - dovođenje dekompozicije do jednostavnog, razumljivog, ostvarivog rezultata; postupno detaljiziranje modela; integrabilnost - mogućnost uvođenja novih elemenata u baze i nastavak njihove dekompozicije na različitim granama stabla.
Dubina razgradnje je ograničena. Ako se tijekom dekompozicije pokaže da model počinje opisivati ​​unutarnji algoritam funkcioniranja elementa umjesto zakona njegova funkcioniranja u obliku "crne kutije", tada se u ovom slučaju promijenila razina apstrakcije. To znači izlazak iz okvira cilja proučavanja sustava i, prema tome, uzrokuje prestanak dekompozicije.
U modernim tehnikama tipična je dekompozicija modela na dubinu od 5-6 razina. Obično se jedan od podsustava razlaže na takvu dubinu. Značajke koje zahtijevaju ovu razinu detalja često su vrlo važne i njihove Detaljan opis daje ključ za osnove cijelog sustava.
U općoj teoriji sustava, dokazano je da se većina sustava može rastaviti na osnovne prikaze podsustava. To uključuje: sekvencijalno (kaskadno) povezivanje elemenata, paralelna veza elementi, povezivanje pomoću povratne sprege.
Problem dekompozicije je u tome što u složenim sustavima ne postoji korespondencija jedan-na-jedan između zakona funkcioniranja podsustava i algoritma koji ga implementira. Stoga se formira nekoliko opcija (ili jedna opcija, ako je sustav prikazan u obrascu hijerarhijska struktura) razlaganje sustava.

Pristupi razgradnji
Najčešće korištene strategije dekompozicije su:

Funkcionalna razgradnja.
Na temelju analize funkcija sustava. To postavlja pitanje što sustav radi, bez obzira na to kako radi. Osnova podjele na funkcionalni podsustavi je općenitost funkcija koje obavljaju skupine elemenata.

Razgradnja životnog ciklusa
Znak razdvajanja podsustava je promjena zakona funkcioniranja podsustava u različitim fazama ciklusa postojanja sustava “od rođenja do smrti”. Za životni ciklus upravljanja organizacijskim i ekonomskim sustavom raspodijeliti faze planiranja, pokretanja, koordinacije, kontrole, regulacije. Za informacijske sustave dijele se faze obrade informacija: registracija, prikupljanje, prijenos, obrada, prikaz, pohrana, zaštita, uništavanje.

Razgradnja fizičkim procesom
Znak alokacije podsustava su koraci implementacije algoritma za funkcioniranje podsustava, faze promjene stanja. Iako je ova strategija korisna u opisivanju postojećih procesa, često može rezultirati pretjerano koherentnim opisom sustava koji ne uzima u potpunosti u obzir ograničenja koja postavljaju funkcije jedna drugoj. U tom slučaju, kontrolni slijed može biti skriven. Ovu strategiju treba primijeniti samo ako je svrha modela opisati fizički proces kao takav.

Dekompozicija podsustava (strukturna dekompozicija)
Znak razdvajanja podsustava je čvrsta povezanost između elemenata prema jednom od tipova odnosa (veza) koji postoje u sustavu (informacijski, logički, hijerarhijski, energetski itd.). Jačina informacijske komunikacije može se procijeniti koeficijentom informacijske povezanosti podsustava. Da bi se opisao cijeli sustav, mora se izgraditi kompozitni model koji kombinira sve pojedinačne modele.

Dekompozicija po ulazima
Za organizacijske i ekonomske sustave. Znak alokacije podsustava: izvor utjecaja na sustav, može biti sustav više ili niže razine, kao i bitno okruženje.

Dekompozicija prema vrstama resursa koje sustav troši
Formalni popis vrsta resursa sastoji se od energije, materije, vremena i informacija (za društveni sustavi dodaju se osoblje i financije).

Razgradnja po konačnim proizvodima sustava
Osnova može biti različite vrste proizvodi proizvedeni sustavom.

Razgradnja ljudske djelatnosti
Istaknut je predmet aktivnosti; predmet na koji je aktivnost usmjerena; sredstva koja se koriste u tijeku aktivnosti; okoliš, svi moguće veze između njih.

Obično se dekompozicija provodi po nekoliko osnova, a redoslijed njihovog odabira ovisi o kvalifikacijama i preferencijama analitičara sustava.

Ključne riječi: baza pristup podacima; obd pristup; subd pristup; pristup bazama podataka; primjer pristupa; pristup programiranju; gotova baza podaci; stvaranje baze podataka; DBMS baza podataka; pristupiti nastavnim radovima; primjer baze podataka; pristupni program; opis pristupa; pristup sažetku; zahtjevi za pristup; primjeri pristupa; pristup bazi podataka preuzimanja; pristupni objekti; db u pristupu; preuzimanje subd pristup, seminarski rad o DBMS; relacijski; s bazom podataka; izrada DBMS-a; preuzeti bazu podataka putovnica; baza podataka; normalizacija podataka; primjeri DBMS-a; primjeri baze podataka; seminarski radovi iz DBMS-a; normalizacija; baza podataka; struktura baze podataka; primjer baze podataka; baza zahtjeva; baza za obuku podaci; dizajn baze podataka; podaci; opis baze podataka; subd sažetak; stvoriti bazu podataka; baza podataka na; korištenje baze podataka; baza podataka seminarskih radova; spreman; korištenje DBMS-a; DB tablica; baza podataka 2008 preuzimanje; baza

Dekompozicija sheme odnosa R = (A 1, A 2, ..., A n) naziva se zamjena s zbirkom podskupova R, takve da njihova kombinacija daje R. U ovom slučaju dopušteno je da se podskupovi sijeku.

Algoritam dekompozicije temelji se na sljedećem teoremu.

Teorem dekompozicije. Neka R (A, B, C) - stav, A, B, C - atributima.

Ako R zadovoljava ovisnosti A-> B, zatim R jednaka je povezanosti njegovih projekcija A, B i A, C

R (A, B, C) = R (A, B), R (A, C)

Tijekom normalizacije potrebno je odabrati takve dekompozicije koje imaju svojstvo spoja bez gubitaka. U ovom slučaju, dekompozicija bi trebala osigurati da upiti (odabir podataka prema uvjetu) na izvornu relaciju i relacije dobivene kao rezultat dekompozicije daju isti rezultat... Odgovarajući uvjet bit će zadovoljen ako svaki relacija tuple R se može predstaviti kao prirodna povezanost njegove projekcije na svaki od podskupova. Za provjeru ima li dekompozicija ovo svojstvo koriste se posebni algoritmi koji su opisani u literaturi (u ovoj knjizi se ne razmatraju).

Drugo najvažnije poželjno svojstvo dekompozicije je svojstvo očuvanja funkcionalnih ovisnosti. Želja za razgradnjom radi očuvanja ovisnosti je prirodna. Funkcionalne ovisnosti su neka ograničenja podataka. Ako dekompozicija nema ovo svojstvo, tada kako bi se provjerilo jesu li uvjeti integriteta ( funkcionalne ovisnosti), moramo povezati sve projekcije.

Dakle, dobro izgrađen dizajn baze podataka zahtijeva da dekompozicije imaju svojstvo spajanja bez gubitaka i poželjno da imaju svojstvo zadržavanja funkcionalnih ovisnosti.

8.4 Odabir racionalnog skupa shema odnosa normalizacijom

Drugi normalni oblik (2NF)

Odnos je u 2NF ako je u 1NF i svaki atribut koji nije ključ ovisi o cijelom primarnom ključu (ne ovisi o dijelu ključa).

Za prevođenje relacije u 2NF potrebno je korištenje rad projekcije, proširiti ga na nekoliko relacija kako slijedi:

1. izgraditi projekciju bez atributa koji se nalaze u djelomična funkcionalna ovisnost iz primarnog ključa;
2. graditi projekcije u dijelove kompozitni ključ i atributi ovisno o tim dijelovima.

Treći normalni oblik (3NF)

Odnos je u 3NF ako je u 2NF i svaki atribut ključa nije tranzitivno ovisan o primarnom ključu.

Odnos je u 3NF ako i samo ako su svi neključni atributi odnosa međusobno neovisni i potpuno ovisni o primarnom ključu.

Ispada da se bilo koja shema odnosa može svesti na 3NF dekompoziciju, koja ima svojstva veze bez gubitaka i čuva ovisnosti.

Motivacija za treće normalan oblik

Treći normalan oblik eliminira suvišnost i anomalije uključivanja i uklanjanja.

Nažalost, 3NF ne sprječava sve moguće anomalije.

Boyes-Codd normalna forma (NBF)

Ako u R za svaku ovisnost X-> A, gdje A ne pripada X, X uključuje neki ključ, onda kažu da je ta relacija u normalan oblik Boyes-Codd.

Odrednica funkcionalne ovisnosti naziva se minimalna grupa atributi, o kojima ovisi neki drugi atribut ili skupina atributa, a ta ovisnost je netrivijalna.

Odnos je u NBFK-u ako i samo ako je svaka od njegovih odrednica potencijalni ključ.

NFBK je stroža verzija 3NF. Drugim riječima, svaki odnos koji je u NFBK je u 3NF. Obratno nije točno.

Boyes-Codd motivacija normalnog oblika

V normalan oblik Boyes-Codd nema suvišnosti i anomalija uključivanja, uklanjanja i modifikacije... Ispada da se može dati bilo koji dijagram odnosa normalan oblik Boyes-Codd tako da dekompozicija ima svojstvo spajanja bez gubitaka. Međutim, shema odnosa može biti nesvodiva u NFBC-u uz očuvanje ovisnosti. U ovom slučaju, morate se zadovoljiti trećim normalan oblik.

8.5. Primjer normalizacije na 3NF

Za poboljšanje strukture relacijske baze podataka (otklanjanje mogućih anomalija) potrebno je sve tablice baze podataka dovesti u treći normalan oblik ili više visoka forma(ako je moguće). Dakle, zadatak se svodi na provjeru normalizacije svih entiteta koji se pojavljuju u tablicama baze podataka. Ako tablica koja proizlazi iz nekog entiteta nije tablica u trećem normalan oblik, onda ga treba zamijeniti s nekoliko tablica koje se nalaze u trećoj normalan oblik.

Nastavimo s primjerom s relacijom

Na početku ovog predavanja dali smo stav o prvom normalan oblik.

Šifra učenika	Prezime	Šifra ispita	Stvar	datum	Razred
1	Sergejev	1	Matematika	5.08.03	4
2	Ivanov	1	Matematika	5.08.03	5
1	Sergejev	2	Fizika	9.08.03	5
2	Ivanov	2	Fizika	9.08.03	5

Ključ ovaj odnos postojat će skup atributa – Šifra učenika i Šifra ispita.

Za više kratka bilješka proces normalizacije, uvodimo sljedeću notaciju:

KS - šifra učenika, KE - šifra ispita, F - prezime, P - predmet, D - datum, O - ocjena.

Hajde da napišemo funkcionalne ovisnosti

KS, CE -> F, P, D, O KS, CE -> F KS, CE -> P KS, CE -> D KS, CE -> O CE -> P CE -> D KS -> F

Prema definiciji, relacija je u drugom normalan oblik(2NF), ako je u 1NF i svaki atribut koji nije ključ ovisi o primarnom ključu i ne ovisi o dijelu ključa. Ovdje atributi P, D, F ovise o dijelu ključa. Da biste se riješili ovih ovisnosti, potrebno je razgraditi odnos. Za to koristimo teorem dekompozicije.

Imamo relaciju R (KS, F, KE, P, D, O). Uzmimo ovisnost KS -> F u skladu s formulacijom teorema, početni omjer jednak je vezi njegovih projekcija R1 (KS, F) i R2 (KS, KÉ, P, D, O).

U odnosu na R1 (KS, F) postoji funkcionalna ovisnost KS -> F, ključ KS je složeni, neključni atribut F ne ovisi o dijelu ključa. Ovaj omjer je u 2NF. Budući da u tom pogledu nema tranzitivnih ovisnosti, omjer R (KS, F) je u 3NF, što je i bilo potrebno.

Razmotrimo relaciju R2 (KS, FE, P, D, O) sa kompozitnim ključem KS, FE. Ovdje postoji ovisnost CE -> P, CE -> D, CE -> P, D. Atributi P, D ovisi o dijelu ključa, dakle

Jedan od ciljeva dizajn relacijske baze podataka je konstrukcija dekompozicije (particije) univerzalni stav na skupu odnosa koji zadovoljavaju zahtjeve normalnih oblika.

Hajde da uvedemo definiciju dekompozicija sheme odnosa.

Definicija 1. Dekompozicija sheme odnosa je njezina zamjena skupom podskupa R tako da

Prije nego što prijeđemo na proučavanje metode dekompozicije shema odnosa, razmotrimo problem veze veze prilikom cijepanja univerzalni stav... Kada zamijenimo izvorni odnos s dva druga međusobno povezana odnosa, razumno je pretpostaviti da će ti odnosi biti projekcija izvornog odnosa na odgovarajuće atribute. Jedini način saznati sadrže li dobivene projekcije iste podatke kao i izvorna relacija – obnoviti je izvođenjem prirodna povezanost dobivene projekcije. Ako se relacija dobivena kao rezultat povezivanja ne podudara s izvornom relacijom, tada je nemoguće reći koja je početna relacija za danu shemu. Dakle, problem je što kada se pridružite, možete izgubiti postojeće ili dobiti već postojeće lažne torke. Razmotrimo primjer gubitak razgradnje informacija.

Primjer. Razgradnja s gubicima informacija

Atributi A i B su funkcionalno neovisni o atributu C.

Kaže se da dekompozicija relacijske sheme r ima svojstvo veze bez gubitaka u odnosu na skup FD-ova D ako se svaka relacija R koja zadovoljava D može predstaviti kao:

Neka Tada su sljedeća svojstva važeća za preslikavanja spajanja projekcije:

Ova svojstva proizlaze iz definicije prirodnog spoja. Prvo svojstvo koristi se za provjeru ima li dekompozicija svojstvo veze bez gubitaka s obzirom na neki skup FD-ova.

Razmotrimo algoritam za provjeru svojstava veze bez gubitaka.

Algoritam. Provjera dekompozicije na svojstvu spajanja bez gubitaka

ulaz: shema relacije R (A 1, A 2, ..., A k), skup FZ F, dekompozicija d = (R 1, R 2, ..., R k). izlaz: Boolean true ili false.

Algoritam

Gornji algoritam omogućuje nam da ispravno odredimo posjeduje li dekompozicija svojstvo spajanja bez gubitaka.

Razmotrimo primjer primjene algoritma pomoću relacije ISPORUKA (Dobavljač, Adresa, Proizvod, Trošak). Označimo njegove atribute kao: A - dobavljač, B - adresa, C - roba, D - trošak, dok postoje savezni zakoni

Primjer. Provjera dekompozicije na svojstvu spajanja bez gubitaka

Dijagram odnosa

Budući da postoje dva niza koja se podudaraju u A, možemo identificirati njihove simbole za A: b 22 do a 2. Kao rezultat, imamo stol

A	B	C	D
a 1	a 2	b 13	b 14
a 1	a 2	a 3	a 4

Zaključak. Dekompozicija d ima svojstvo spajanja bez gubitaka.

Prilikom rastavljanja jedne sheme odnosa na dvije druge sheme odnosa, više od jednostavna provjera: dekompozicija ima svojstvo veze bez gubitaka, ako samo takav FZ mora pripadati F +.

Svojstvo spajanja bez gubitaka osigurava da se bilo koja relacija može rekonstruirati iz njezinih projekcija. Jasno je da se tijekom dekompozicije FZ-a izvorne sheme odnosi raspoređuju na nove relacije. Stoga je važno da se tijekom dekompozicije skup FD-ova F za shemu relacije r može izvesti iz projekcija na sheme R i.

Uvedemo sljedeću definiciju.

Definicija 2. Projekcija skupa FZ F na skup atributa X, označenog skupom FZ u F +, tako da

Kaže se da dekompozicija ima svojstvo očuvanja FD ako sve ovisnosti iz F slijede iz unije svih FD-ova koji pripadaju F.

Razmotrite odnos (Grad, Adresa, Poštanski broj). Označimo njegove atribute kao: A - grad, B - adresa, C - poštanski broj, u ovom slučaju se odvijaju FD. Dekompozicija sheme ove relacije ABC na AC i BC ima svojstvo veze bez gubitaka, budući da je FD istinit. Međutim, projekcija na BC daje samo trivijalne ovisnosti, projekcija na AS daje FD i trivijalne FD. Ovisnost ne proizlazi iz FD-a, stoga ova dekompozicija ne čuva FD, iako ima svojstvo veze bez gubitaka.

Razgradnja odnosa

Izgradnja SADT modela počinje predstavljanjem cijelog sustava kao jednostavne komponente - jednog bloka i lukova koji predstavljaju sučelja s funkcijama izvan sustava. Budući da jedan blok odražava sustav kao cjelinu, naziv navedeno u bloku je generički. Isto vrijedi i za lukove sučelja - oni također odgovaraju cijelom skupu vanjska sučelja sustav u cjelini. Zatim je blok, koji predstavlja sustav kao jednu jedinicu, detaljno prikazan u drugom dijagramu koristeći nekoliko blokova povezanih lukovima sučelja. Ovi blokovi definiraju glavne podfunkcije izvorne funkcije. Ova razgradnja otkriva cijeli set podfunkcije, od kojih je svaka prikazana kao blok, čije su granice definirane lukovima sučelja. Svaka od ovih podfunkcija može se razložiti Na sličan način za više detalja.

U svim slučajevima, svaka podfunkcija može sadržavati samo one elemente koji su uključeni u izvorna funkcija... Osim toga, model ne može izostaviti nijedan element, tj. roditeljski blok i njegova sučelja pružaju kontekst. Ništa mu se ne može dodati, ništa se iz njega ne može ukloniti.

SADT model je niz popratnih dijagrama koji se rastavljaju složeni objekt na sastavne dijelove, koji su prikazani u obliku blokova. Detalji svakog od glavnih blokova prikazani su kao blokovi u drugim dijagramima. Svaki detaljni dijagram je blok dekompozicija dijagrama prethodne razine. U svakom koraku dekompozicije poziva se dijagram prethodne razine roditelj za detaljniji dijagram.

Lukovi koji ulaze i izlaze iz bloka u dijagramu vrhunska razina, isto kao i lukovi uključeni u dijagram niži nivo i izvan njega, jer blok i dijagram predstavljaju isti dio sustava. Primjer funkcionalni model(3 razine) prikazano je na slikama 13-15.

Slika 13 - Funkcionalni model predmetnog područja "Salon namještaja". Dijagram razine 0

Slika 14 - Funkcionalni model predmetnog područja "Salon namještaja". Dijagram razine 1

Slika 15 - Funkcionalni model predmetnog područja "Salon namještaja". Dijagram razine 2

7.2.2 Dizajnirajte metodom entitet-odnos

Na pozornici konceptualni dizajn na temelju razvijenog funkcionalnog modela gradi se infološki model baze podataka. Svrha infološkog modeliranja je da se razvijatelju ekonomskih informacijskih sustava pruži konceptualna shema baze podataka u obliku jednog ili više modela. lokalni modeli, što se relativno lako može odraziti u bilo kojem sustavu baze podataka.

Svaki informacijski sustav, ovisno o svojoj namjeni, bavi se dijelom stvarnog svijeta koji se obično naziva predmetnim područjem (softverom) sustava. Softver može pripadati bilo kojoj vrsti organizacije: banci, sveučilištu, tvornici, trgovini itd.

Osnovni koncepti dizajn metodom "entitet-odnos" su: entitet, odnos, atribut.

Entitet- stvarni ili imaginarni objekt koji je bitan za razmatrano predmetno područje. Potrebno je razlikovati pojmove kao što su tip entiteta i instanca entiteta. Pojam "tip entiteta" odnosi se na skup homogenih pojedinaca, objekata, događaja ili ideja koji djeluju kao cjelina. Instanca entiteta odnosi se na određenu stvar u zbirci. Na primjer, tip entiteta može biti GRAD, a instanca može biti Moskva, Kijev itd. Predmetno područje informacijski sistem je zbirka stvarnih objekata (entiteta) koji su od interesa za korisnike.

Svaki entitet mora imati jedinstveni identifikator. Svaka instanca entiteta mora biti jedinstveno identificirana i različita od svih ostalih instanci ovog tipa entiteta. Svaki entitet mora imati neka svojstva:

· Imati jedinstveno ime; isto se tumačenje mora primijeniti na isto ime; isto se tumačenje ne može primijeniti na različita imena osim ako su pseudonima;

· Imati jedan ili više atributa koji ili pripadaju entitetu ili su naslijeđeni kroz odnos;

· Imati jedan ili više atributa koji jedinstveno identificiraju svaku instancu entiteta.

Svaki entitet može imati bilo koji broj odnosa s drugim entitetima u modelu.

Odnos- imenovana povezanost između dva entiteta koja je značajna za domenu koja se razmatra. Odnos je asocijacija između entiteta, u kojoj je svaka instanca ovog entiteta povezana s proizvoljnim (uključujući nula) brojem instanci drugog entiteta, i obrnuto.

Subjekti obuhvaćeni nekom vezom nazivaju se sudionicima ove veze. Broj sudionika u komunikaciji određuje stupanj vrste komunikacije. Vrste komunikacije dijele se prema stupnju na:

· Dvosmjerni – odnos u kojem sudjeluju dva entiteta;

Trostrano - odnosi se na složene odnose, u njih su uključena tri entiteta;

· Četverostrano - odnosi se na složene odnose, u njih su uključena četiri entiteta;

· Rekurzivni – odnos u kojem isti entiteti sudjeluju nekoliko puta u različitim ulogama. U tim slučajevima, nazivi uloga mogu se dodijeliti vezama.

Najčešća komunikacija je dvosmjerna. Dvosmjerni odnosi se obično nazivaju jedan-prema-jedan (1:1), jedan-prema-više (1:M), mnogo-prema-više (M:M).

1:1 je odnos jedan-na-jedan, tj. postoji samo jedan unos s obje strane veze za bilo koju vrijednost u argumentu veze. Na primjer: jedan predstavnik uprave upravlja jednom podružnicom.

1: M - s jedne strane odnosa, za neke vrijednosti u povezanom polju može biti nekoliko zapisa, s druge - samo jedan. Primjer: Studentska grupa na sveučilištu uključuje nekoliko predstavnika studenata.

M: M - vrijednosti u poljima odnosa se više puta nalaze u zapisima jednog ili drugog povezanog entiteta. Primjer: učitelji podučavaju učenike.

Veza se može dodatno definirati navođenjem stupanj ili moć komunikacije(broj instanci entiteta potomka koji može postojati za svaku instancu nadređenog entiteta). Prilikom projektiranja korištenjem metode entitet-odnos, mogu se izraziti sljedeće kardinalnosti odnosa:

· Svaka instanca roditeljskog entiteta može imati nula, jednu ili više instanci podređenog entiteta pridruženog njemu;

· Svaka instanca nadređenog entiteta mora imati barem jednu instancu podređenog entiteta pridruženu s njom;

· Svaka instanca nadređenog entiteta ne smije imati više od jedne instance podređenog entiteta pridruženog njemu;

· Svaka instanca roditeljskog entiteta povezana je s nekim fiksnim brojem instanci podređenog entiteta.

Atribut- svaka karakteristika subjekta koja je značajna za predmetno područje i namijenjena je kvalifikaciji, identifikaciji, klasifikaciji, kvantitativnim karakteristikama ili izražavanju stanja subjekta. Atribut predstavlja vrstu karakteristika ili svojstava povezanih s mnoštvom stvarnih ili apstraktnih objekata (ljudi, mjesta, događaji, stanja, ideje, objekti itd.). Instanca atributa je specifična karakteristika pojedinačni element skupova. Instanca atributa određena je vrstom karakteristike i njezinom vrijednošću, koja se naziva vrijednost atributa. U dijagramu entitet-odnos, atributi su povezani s određenim entitetima. Dakle, instanca entiteta mora imati jednu, definiranu vrijednost za pridruženi atribut.

Domena atributa- komplet prihvatljive vrijednosti jedan ili više atributa. Na primjer: adresa domene može se koristiti za definiranje adrese zaposlenika, dobavljača, potrošača proizvoda.

Atributi se mogu podijeliti na:

· Jednostavno - atribut koji se sastoji od jedne komponente s neovisnim postojanjem. Jednostavni ili elementarni atributi ne mogu se rastaviti na manje komponente. Na primjer: plaća, prezime, pozicija;

· Kompozit - atribut koji se sastoji od nekoliko komponenti, od kojih je svaka karakterizirana neovisnim postojanjem. Na primjer: adresa;

Nedvosmisleno - atribut koji sadrži jednu vrijednost za svaku instancu entiteta određenog tipa... Na primjer: datum rođenja;

· Viševrijedno - atribut koji sadrži nekoliko vrijednosti za svaku instancu entiteta određene vrste. Na primjer: telefoni putem kojih možete kontaktirati djelatnika;

· Izvedeno - atribut koji predstavlja vrijednost izvedenu iz vrijednosti pridruženog atributa ili skupa atributa koji pripadaju nekom (ne nužno danom) tipu entiteta. Na primjer: izračun mjesečnih plaćanja zajma.

Svaki entitet mora imati jedinstveni identifikator ili ključ, koji je karakteristika entiteta ili atributa. Ključevi se mogu podijeliti na:

Potencijalni ključ - atribut ili minimalni set atribute koji jedinstveno identificiraju svaku instancu entiteta. Potencijalni ključ mora sadržavati vrijednosti koje su jedinstvene za svaku pojedinačnu instancu entiteta danog tipa i ne može sadržavati NULL. Na primjer: Šifra pozicije u entitetu Položaj;

· Primarni ključ – potencijalni ključ koji se bira da jedinstveno identificira svaku instancu entiteta određenog tipa. Na primjer: svaki zaposlenik ima jedinstveni broj osoblja, kao i jedinstveni broj nacionalne kartice osiguranja (TIN). Bilo koji od ovih atributa može se odabrati kao primarni ključ, ostatak se može smatrati alternativnim ključem;

· Kompozitni ključ – potencijalni ključ koji se sastoji od jednog ili više atributa. Na primjer: Dolazak artikla robe može se identificirati po atributima ID artikla i Datum dolaska.

Bit jak tip, ili neovisno o identifikatorima, se poziva ako se svaka instanca entiteta može jednoznačno identificirati bez definiranja njegovih odnosa s drugim entitetima. Bit slab tip ili Ovisno o ID-u se poziva ako jedinstvena identifikacija instance entiteta ovisi o njenom odnosu s drugim entitetom.

Entiteti slabog tipa nazivaju se ovisni o djeci ili podređeni, a entiteti jakog tipa nazivaju se roditeljski, vlasnički ili dominantni entiteti.

7.2.3 Prelazak s ER modela na relacijski model

Trenutno dvije posljednje faze dizajni su značajno smanjeni zbog korištenja automatizirani alati oblikovati. Prijelaz na infološki model baze podataka, a zatim i na fizičku shemu baze podataka, omogućuje provođenje raznih softver: IDEF0, ERWin, UML.

Pravila konverzije modela:

1. Svaki jednostavan entitet pretvara se u tablicu. Jednostavan entitet je entitet koji nije podtip i nema podtipove. Ime entiteta postaje naziv tablice.

2. Svaki atribut postaje mogući stupac s istim imenom; može se odabrati precizniji format. Stupci se ne podudaraju potrebnih atributa, može sadržavati nedefinirane vrijednosti; stupci koji odgovaraju potrebnim atributima ne mogu.

3. Komponente jedinstvenog identifikatora entiteta postaju primarni ključ tablice. Ako postoji nekoliko mogućih jedinstvenih identifikatora, odabire se najčešće korišteni. Ako jedinstveni identifikator uključuje odnose, kopija jedinstvenog identifikatora entiteta koji se nalazi na udaljenom kraju odnosa dodaje se broju stupaca primarnog ključa (ovaj se proces može nastaviti rekurzivno). Ovi stupci su imenovani korištenjem naziva krajnjih točaka i/ili naziva entiteta.

4. Relacije više-prema-jedan (i jedan-na-jedan) postaju strani ključevi, to jest, izrađuje se kopija jedinstvenog identifikatora na kraju "jedan" odnosa i odgovarajući stupci čine strani ključ. Neobavezni odnosi odgovaraju nultim stupcima; potrebne veze - stupci koji ne dopuštaju null vrijednosti.

5. Indeksi se kreiraju za primarni ključ ( jedinstveni indeks), strani ključevi i oni atributi na kojima bi se upiti uglavnom trebali temeljiti.

6. Ako su podtipovi prisutni u konceptualnom dijagramu, tada postoje dva načina transformacije modela u fizičku tablicu: sve podvrste u jednoj tablici(a) ili za svaki podtip - zasebna tablica(b). S metodom (a) kreira se tablica za najudaljeniji supertip, a pogledi se mogu kreirati za podtipove. Dodano u tablicu od strane barem jedan stupac koji sadrži šifru tipa; postaje dio primarnog ključa. Kada se koristi metoda (b), za svaki podtip prve razine (za niže - poglede), supertip se rekreira pomoću UNION pogleda (iz svih tablica podtipova, dijeljene stupce- stupci supertipa).

7. Postoje dva načina rada s ekskluzivnim odnosima: zajednička domena (a) i eksplicitni strani ključevi(b). Ako su preostali strani ključevi svi u istoj domeni, t.j. imaju zajednički format(e), tada se kreiraju dva stupca: identifikator odnosa i identifikator entiteta. Stupac identifikatora veze koristi se za razlikovanje veza obuhvaćenih lukom isključenja. Stupac id entiteta koristi se za pohranjivanje jedinstvenih vrijednosti ID-a entiteta na krajnjem kraju pridruženog odnosa. Ako rezultirajući strani ključevi ne pripadaju istoj domeni, tada se za svaki odnos pokriven lukom stvaraju iznimke eksplicitne kolone strani ključevi; svi ovi stupci mogu sadržavati null vrijednosti.