2. 2. KONSTRUKCIJA MODELA “OBJEKT – SVOJINA – ODNOS”
Za opisivanje ILM-a, oba jezika analitičkog (deskriptivnog) tipa i grafička pomagala naknadno primijenjen grafički način prikazujući model “objekt-svojstvo-odnos”. NA predmetno područje u procesu njegova ispitivanja i analize izdvajaju se klase objekata. klasa objekata naziva skup objekata koji imaju isti skup svojstava. Na primjer, smatramo li sveučilište predmetnim područjem, tada se u njemu mogu razlikovati sljedeće klase objekata: studenti, nastavnici, učionice itd. Objekti mogu biti stvarni, kao što je gore spomenuto, ili mogu biti apstraktni, kao npr. predmeti koje učenici proučavaju.
Kada se reflektira u informacijskom sustavu, svaki objekt je predstavljen svojim identifikatorom, koji razlikuje jedan objekt klase od drugog, a svaka klasa objekata je predstavljena imenom ove klase. Dakle, za objekte klase “PROUČENI PREDMETI”, identifikator svakog objekta bit će “NAZIV PREDMETA”. Identifikator mora biti jedinstven.
Svaki objekt ima određeni skup svojstava. Za objekte iste klase skup ovih svojstava je isti, a njihove se vrijednosti, 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 ovaj sat.
Za prikaz objekata i njihovih svojstava koristit ćemo sljedeće oznake (sl. 2. 3).
Vlasništvo
Riža. 2.3 Označavanje objekata i njihovih svojstava
Svaka klasa objekata u info logički model dodijelio jedinstveno ime.
Prilikom izgradnje infološkog modela poželjno je dati verbalnu interpretaciju svakog entiteta, posebice ako je moguća dvosmislena interpretacija pojma.
 |
Riža. 2.4 Slika odnosa "objekt - svojstvo".
Pri opisu predmetnog područja potrebno je odraziti odnos između objekta i svojstava koja ga karakteriziraju. Ovo je prikazano jednostavno kao linija koja povezuje oznaku objekta i njegova svojstva.
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 singl. Za druga svojstva, moguće je da isti objekt ima više vrijednosti u isto vrijeme. Neka se, na primjer, pri opisivanju “ZAPOSLENIKA” kao njegovo vlasništvo fiksira “STRANI JEZIK” koji on govori. Budući da zaposlenik može znati nekoliko strani jezici, tada ćemo ovo svojstvo nazvati višestruko. Kada prikazujemo odnos između objekta i njegovih svojstava, koristit ćemo jednu strelicu za pojedina svojstva, a dvostruku strelicu za više svojstava.
Također, neka svojstva su trajna, njihova vrijednost se ne može promijeniti tijekom vremena. Nazovimo ova svojstva statički, a ona svojstva, čija se vrijednost može mijenjati tijekom vremena, nazvat ćemo dinamičan.
Druga karakteristika odnosa između objekta i njegovog svojstva je da li je to svojstvo prisutno u svim objektima dane klase ili odsutno u nekim objektima. Na primjer, za pojedinačne zaposlenike može se pojaviti svojstvo "ADD DEGREE", a drugi objekti ove klase možda neće imati navedeno svojstvo. Nazovimo ova svojstva uvjetno.
Kada prikazujemo vezu uvjetnog svojstva s objektom, koristit ćemo se točkasta linija, a za označavanje dinamičkih i statičkih svojstava koristit ćemo slova D i S iznad odgovarajuće linije.
Ponekad je u infološki model korisno uvesti pojam "kompozitnog svojstva". Primjeri takvih svojstava su “ADRESA”, koja se sastoji od “GRAD”, “ULICA”, “KUĆA” i “STAN” i “DATUM ROĐENJA”, koji se sastoji od “DATUM”, “MJESEC” i “GODINA”. U ILM-u koristimo kvadrat za označavanje kompozitnog svojstva, iz kojeg proizlaze linije, povezujući ga s 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, jasno je da pričamo o klasi objekata koji imaju opisana svojstva. Stoga je u infološkom modelu u većini slučajeva također moguće ne uvesti eksplicitno oznaku za klasu objekata. Eksplicitno predstavljanje klase objekata potrebno je samo ako softver za ovu klasu objekata popravlja ne samo karakteristike koje se odnose na pojedine objekte ove klase, već i neke integralne karakteristike koje se odnose na cijelu klasu u cjelini. Na primjer, ako za klasu objekata "ZAPOSLENICI PODUZEĆA" nije fiksna samo dob svakog zaposlenika, već i prosječna dob svih zaposlenika, tada je u infološkom modelu potrebno odraziti ne samo objekt "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).
 |
Riža. 2.5 Slika klase objekata i integralne karakteristike klase.
Osim 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 mnogima" (1:M), "mnogo prema mnogo" (M:M). Ponekad se ove vrste poveznica nazivaju stupnjem povezivanja.
Osim stupnja povezanosti u infološkom modelu, kako bi se okarakterizirala povezanost između različitih entiteta, tzv. “klasa članstva”,što pokazuje može li se objekt ove klase povezati s bilo kojim objektom druge klase. Klasa članstva entiteta mora biti obavezna ili izborna.
Objasnimo što je rečeno konkretnim primjerima. Kao što je već spomenuto, infološki model nije izgrađen za jedan objekt, već prikazuje klase objekata i odnose među njima. Odgovarajući dijagram koji to prikazuje naziva se dijagram tipa ER (ovaj naziv je zbog činjenice da je na engleskom riječ "entitet" napisana "Entity", a odnos je "Relationship"). Međutim, ponekad se, osim 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 predmetno područje postrojenje, čiji neki zaposlenici znaju strani jezik, ali nitko od njih ne govori više od jednog jezika. Naravno, postoji mnogo jezika koje nitko od zaposlenika ne govori, a također i da neki od zaposlenika govore isti strani jezik (Sl. 2. 6.).
c1. .i1
c2. .i2
c3. .i3
c4. .i4
c5. .i5
c6. .i6
c7. .i7
Riža. 2.6 Dijagram ER - instanci
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.
Riža. 2. 7. Dijagram E - R tipova
Pretpostavimo dalje da je predmetno područje institut, a objekt “OSOBNOST” prikazuje kandidate koji ulaze u ovaj institut. Svaki od kandidata mora tečno govoriti strani jezik, ali nitko ne govori više od jednog jezika (slika 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 osobnosti
l1 i1
l2 i2
l3 i3
l4 i4
l5 i5
l6 i6
l7 i7
I u prvom iu drugom razmatranom slučaju, odnos M se promatra između entiteta: 1. Na dijagramu je to prikazano sa strane objekta “OSOBNOST” 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 neobavezna za oba entiteta, au drugom slučaju, za entitet “OSOBNOST”, klasa članstva je obavezna. Na dijagramu (slika 2. 9) to je prikazano točkom u pravokutniku koja odgovara objektu “OSOBNOST”.
Neka predmetno područje bude isto kao u prethodnom slučaju, ali postoje situacije da neki pristupnici znaju više stranih jezika. U ovom slučaju, odnos između objekata bit će 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 osobnosti
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: zaposlenici moraju znati nekoliko stranih jezika, a za svaki od jezika poznatih znanosti u ovom institutu postoji barem jedan stručnjak koji ga poznaje.
U ovom slučaju, odnos između objekata bit će M:M, a klasa članstva oba entiteta je obavezna.
(Mogao bi se navesti primjer, ali suština je jasna).
Gore smo razmatrali objekte bez upuštanja u njihovu složenost. Zapravo, postoji nekoliko vrsta objekata.
Prije svega, to su jednostavni i složeni objekti. Objekt se zove jednostavan, ako se smatra nedjeljivim. Komplicirano objekt je kombinacija drugih objekata, jednostavnih ili složenih, također prikazanih u informacijskom sustavu. Koncept "jednostavnog" i "složenog" objekta je relativan. U jednom razmatranju, objekt se može smatrati jednostavnim, au drugom se isti objekt može smatrati složenim. Na primjer, objekt "stolica" u računovodstvenom podsustavu materijalnih sredstava smatrat će se jednostavnim objektom, ali za poduzeće koje proizvodi stolice bit će složeni objekt (uključujući "noge", "leđa", "sjedalo" itd. .).
Postoji nekoliko sorti složeni objekti: složeni objekti, generalizirani objekti i agregirani objekti.
Kompozitni objekt odgovara preslikavanju odnosa "cijeli dio". Primjeri složenih objekata su SKLOP-DIJELOVI, RAZRED-UČENICI itd.
Za prikaz složenih objekata u infološkom modelu obično se ne koriste posebne konvencije. Odnos između kompozita i njegovih sastavnih objekata prikazan je na isti način kao što je gore opisano. Štoviše, priroda veze također može biti različita: na primjer, "DETALJI" i "Čvorovi" međusobno su povezani odnosom tipa M:M, a "GRUPA" i "STUDENTI" povezani su odnosom 1:M .
generički objekt odražava postojanje odnosa “rod-vrsta” između objekata predmetnog područja. Primjerice, objekti STUDENT, ŠKOLARI, POSLIJEDIPLOMSKI STUDENT, STUDENT TEHNIČKE tvore generalizirani objekt STUDENTI. Objekti koji čine generalizirani objekt nazivaju se njegovim kategorijama.
I "generički" objekt i objekt "vrste" mogu imati određeni skup svojstava. Štoviše, promatra se takozvano nasljeđivanje svojstava, tj. objekt "vrste" ima sva svojstva koja ima "generički" objekt, plus svojstva koja su svojstvena samo objektima ovog tipa.
Definicija odnosa rod - vrsta znači razvrstavanje 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 generalizirani objekt “OSOBNOST” za više obrazovna ustanova. Za njega postoji nekoliko kategorija: UČITELJ, STUDENT, POSLIJEDIPLOMSKI STUDENT. Za označavanje podklase u shemi korišten je trokut.
Naravno, klasifikacija može biti na više razina. Dakle, u primjeru koji se razmatra, generalizirani objekt “OSOBA” može se podijeliti u dvije podklase: ZAPOSLENI i STUDENT. ZAPOSLENICI se pak mogu razvrstati na FAKULTET, UPRAVU itd.
Osobnost
 |
Riža. 2.14 Slika generaliziranog objekta
Klase objekata koje se razlikuju u predmetnom području mogu biti i siječne i neukrštajuće. Za prikaz ovih informacija u infološkom modelu, možete koristiti graf presjeka čiji vrhovi odgovaraju klasama (podklasama) objekata, a bridovi povezuju par vrhova samo ako se odgovarajuće klase objekata sijeku. Možete koristiti ponderirani graf za prikaz stupnja presjeka. U ovom slučaju, težina vrha će označavati kardinalnost odgovarajućeg skupa objekata, a težina brida će biti kardinalnost skupa koji je sjecište skupova povezanih ovim bridom (slika 2.15).
Riža. 2.15 Graf raskrižja
Graf raskrižja sadrži Dodatne informacije o predmetnom području i ne pripada klasi ER modela.
Agregirani objekti obično odgovaraju nekom procesu u koji su "uključeni" drugi objekti. Na primjer, agregirani objekt “SUPPLY” kombinira objekte “DOBAVLJAČ”, koji opskrbljuje proizvode, “POTROŠAČ” koji prima te 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 obično se nazivaju glagolskim imenicama (npr. opskrba-opskrba, oslobađanje – oslobađanje, prodaja-prodaja itd.).
 |
Riža. 2.16 Slika agregiranog objekta
Da bismo prikazali agregirani objekt u infološkom modelu, koristit ćemo sljedeće konvencije:
sam agregirani objekt bit će predstavljen rombom, pored kojeg je naznačeno ime odgovarajućeg objekta. Ovaj romb mora biti povezan s simboli oni objekti koji tvore ovaj agregirani objekt. Svojstva agregiranog objekta prikazuju se na isti način kao za jednostavan objekt. Na riža. 2.16 prikazuje agregirani objekt “OPBAVA PROIZVODA”.
1. Osnovni pojmovi i pojmovi za temu
“INFORMACIJSKI MODEL JE OSNOVA ZA GRADNJU
SUSTAVI UPRAVLJANJA BAZAMA PODATAKA.
Svaka civilizacija se mora baviti obradom informacija. S razvojem gospodarstva i rastom stanovništva povećava se i količina međusobno povezanih podataka potrebnih za rješavanje komercijalnih i administrativnih problema.
@ Model prikupljanja, pohrane, obrade i korištenja međusobno povezanih podataka u svrhu što optimalnijeg upravljanja tokovima informacija i rješavanja zadataka u zadanom predmetnom području naziva se informacijski sustav. . Takav je sustav prvenstveno dizajniran da olakša rad osobe, ali za to mora što bolje odgovarati vrlo složenom modelu stvarnog svijeta.
@ jezgra informacijski sistem jesu li podaci pohranjeni u njemu . U svakom se poduzeću podaci iz različitih odjela u pravilu preklapaju, odnosno koriste se u više odjela ili se općenito dijele. Na primjer, svrhe upravljanja često zahtijevaju informacije u cijelom poduzeću. Dijelovi se ne mogu naručiti bez podataka o zalihama. Podaci koji su pohranjeni u informacijskom sustavu trebali bi biti lako dostupni u obliku u kojem su potrebni za pojedini predmet proizvodne djelatnosti poduzeća. Nije važno kako su podaci pohranjeni. Danas u poduzeću možemo susresti sustav za obradu podataka tradicionalni tip, u kojem zaposlenik ručno stavlja podatke u mapu, a pored nje - suvremeni sustav korištenje najbržih računala, sofisticiranog hardvera i softvera. Unatoč njihovoj zapanjujućoj različitosti, oba sustava moraju osigurati pouzdane informacije u određeno vrijeme, određenoj osobi, na određenom mjestu i uz ograničenu cijenu.
Da biste razumjeli proces izgradnje informacijskog sustava, morate poznavati niz pojmova koji se koriste za opisivanje i prezentiranje podataka.
@ Predmetno područje naziva dio pravi sustav od interesa za ovu studiju.
Pri projektiranju automatiziranih informacijskih sustava predmetno se područje prikazuje modelima podataka na više razina. Broj korištenih slojeva ovisi o složenosti sustava, ali u svakom slučaju uključuje logičke i fizičke slojeve. Predmetno područje može se odnositi na bilo koju vrstu organizacije (kao što je banka, sveučilište, bolnica ili tvornica).
Potrebno je razlikovati cjelokupno predmetno područje (veliki proizvodni pogon, skladište, robna kuća i sl.) i organizacijsku jedinicu ovog predmetnog područja. Organizacijska jedinica, zauzvrat, može predstavljati vlastito predmetno područje (na primjer, limarska radionica tvornice automobila ili odjel za obradu podataka tvrtke za proizvodnju računala). U tom slučaju same radionice i odjeli mogu odgovarati određenim predmetnim područjima.
Informacije potrebne za opisivanje domene ovise o stvarnom modelu i mogu uključivati informacije o osoblju, plaćama, robi, fakturama, fakturama, izvješćima o prodaji, laboratorijskim pretragama, financijskim transakcijama, medicinskim kartonima, tj. informacije o ljudima, mjestima, predmetima, događajima i pojmova.
@ objekt naziva se elementom informacijskog sustava, informacije o kojem spremamo. U teoriji relacijske baze podataka objekt se naziva entitet.
Objekt može biti stvaran(na primjer, osoba, predmet ili mjesto) i sažetak(na primjer, događaj, račun kupca ili predmet koji studenti studiraju). Na primjer, u području prodaje automobila, MODEL AUTOMOBILA, KUPAC i RAČUN su primjeri objekata. U skladištu je to DOBAVLJAČ, ROBA, ODLAZAK itd. Svaki objekt ima određeni skup svojstava koja su pohranjena u informacijskom sustavu. Prilikom obrade podataka često morate imati posla s zbirkom homogenih objekata, kao što su zaposlenici, i za svaki od njih bilježiti informacije o istim svojstvima.
@ klasa objekata naziva skup objekata koji imaju isti skup svojstava.
Dakle, za objekte iste klase, skup svojstava će biti isti, iako vrijednosti tih svojstava za svaki objekt, naravno, mogu biti različite. Na primjer, svojstva MODEL klase objekata za svaki objekt mogu, naravno, biti različita. Na primjer, klasa značajki CAR MODEL imala bi 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 objekt karakterizira niz osnovnih atributa.
Na primjer, model automobila karakterizira tip karoserije, obujam motora, broj cilindara, snaga, dimenzije, naziv itd. Kupac auto kuće ima atribute kao što su prezime, ime, patronim, adresa i eventualno identifikacijski broj. Svaki atribut u modelu mora imati jedinstveno ime – identifikator. Često se naziva atribut pri implementaciji informacijskog modela na bilo kojem mediju za pohranu element podataka, podatkovno polje ili samo polje.
Riža. 1.1. Tri područja prezentiranja podataka.
@ Stol je neka regularna struktura koja se sastoji od konačnog skupa zapisa istog tipa. U nekim se izvorima tablica naziva relacija.
Pokušat ćemo izbjeći potonji termin, budući da se s razvojem relacijske teorije "odnos" uz pojam "odnos" često počeo odnositi na odnose između tablica. Svaki zapis jedne tablice sastoji se od konačnog (i istog!) broja polja, i određeno polje svakog zapisa jedne tablice može sadržavati samo podatke jedne vrste.
@ 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". Ovisno o tome kako elementi podataka opisuju objekt, njihove vrijednosti mogu biti kvantitativne , kvalitativni ili deskriptivni. Informacija o određenom predmetnom području može se predstaviti pomoću nekoliko objekata, od kojih je svaki opisan s nekoliko elemenata podataka. Vrijednosti koje prihvaćaju elementi podataka nazivaju se podaci.
@ Poziva se jedan skup vrijednosti koje prihvaćaju elementi podataka instanca objekta. Predmeti su međusobno povezani na određeni način.
@ Poziva se odgovarajući objektni model s njegovim sastavnim elementima podataka i odnosima konceptualni model predmetno područje. Konceptualni model daje ideju o protoku podataka u predmetnom području.
Neki elementi podataka imaju svojstvo koje je važno za izgradnju informacijskog modela. Ako znamo vrijednost koju takav element podataka objekta uzima, možemo identificirati vrijednosti koje zauzimaju drugi elementi podataka istog objekta. Na primjer, znajući jedinstveni broj modela automobila - 7, možemo utvrditi da se radi o "Voyageru" 96" i da je obujam motora ovog modela "3778".
@ ključni element podatkovni element je takav element pomoću kojeg je moguće odrediti vrijednosti drugih elemenata podataka.
Dva ili više podatkovnih elemenata 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 sustava. Ključne elemente podataka treba pažljivo birati jer pravi izbor doprinosi stvaranju prava konceptualni model podaci.
@ glavni ključ je atribut (ili grupa atributa) koji jedinstveno identificira svaki redak u tablici.
Koncept primarnog ključa je izuzetno važno u vezi s konceptom integriteta baze podataka, o čemu ćemo detaljno raspravljati na kraju ovog odjeljka.
@ Alternativni ključ je atribut (ili grupa atributa) koji se ne podudara s primarnim ključem i jedinstveno identificira instancu objekta.
Na primjer, za objekt 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 poduzeću).
@ Vanjski ključ je atribut tablice koji je primarni ključ druge tablice.
Na primjer, atribut "MODEL NUMBER" objekta CAR mogao bi 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, obujam, 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 zauzimaju elementi podataka objekta CAR MODEL. Snimke se pohranjuju na neki medij, što može biti ljudski mozak, list papira, memorija računala, vanjski uređaj za pohranu, itd.
|
MODEL |
|||
|
JEDINSTVENI KLJUČ MODELA |
Ime 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 tablice sastoji se od konačnog (i istog!) broja polja, i određeno polje svakog zapisa jedne tablice može sadržavati samo jednu vrstu podataka
@ Tip podataka karakterizira vrstu pohranjenih podataka.
Koncept tipa podataka u informacijskom modelu u potpunosti je adekvatan konceptu tipa podataka u programskim jezicima. U pravilu, moderni DBMS-ovi dopuštaju pohranu znakova, numeričkih podataka, nizova bitova, specijaliziranih numeričkih podataka (na primjer, iznosa u novčanim jedinicama), kao i podataka posebnog formata (datum, vrijeme, vremenski interval, itd.). U svakom slučaju, pri odabiru vrste podataka treba voditi računa o mogućnostima DBMS-a s kojim će se podaci implementirati. fizički model informacijski sistem.
@ Povezivanje je funkcionalna ovisnost između entiteta.
Ako postoji odnos između nekih entiteta, tada se činjenice iz jednog entiteta odnose ili su na neki način povezane s činjenicama iz drugog entiteta. Održavanje dosljednosti funkcionalne ovisnosti između entiteta naziva se referentni integritet. Budući da su odnosi sadržani “unutar” relacijskog modela, implementaciju referentnog integriteta može izvesti i aplikacija i sam DBMS (koristeći deklarativne mehanizme referentnog integriteta i okidače).
Veze se mogu predstaviti s pet glavnih karakteristika:
Vrsta veze (identificirajuće, neidentificirajuće)
matični entitet;
Dijete (ovisni) entitet;
Snaga komunikacije (srdačnost);
Valjanost praznih ( null ) vrijednosti.
Odnos se zove identificiranje ako je instanca podređenog entiteta identificirana (jedinstveno definirana) kroz njezino povezivanje s roditeljskim entitetom. Atributi koji čine primarni ključ roditeljskog entiteta uključeni su u primarni ključ podređenog entiteta. Podređeni entitet u identifikacijskom odnosu uvijek ovisan.
Kaže se da je veza neidentificirajuća. ako je instanca podređenog entiteta identificirana drugačije nego kroz odnos prema roditeljskom entitetu. Atributi koji čine primarni ključ roditeljskog entiteta uključeni su u neključne atribute podređenog entiteta.
Snaga komunikacije je omjer broja instanci nadređenog entiteta i odgovarajućeg broja instanci podređenog entiteta. Za bilo koju vezu osim nespecifične, ova veza se piše kao 1:n.
@ Pohranjene procedure je aplikacija (program) koja kombinira upite i proceduralne logike (operatore dodjele, logičko grananje, itd.) i pohranjuje u bazi podataka.
Pohranjene procedure omogućuju vam da u bazi podataka sadržavate prilično složene programe koji obavljaju veliku količinu posla bez prijenosa podataka preko mreže i interakcije s klijentom. Programi napisani u pohranjenim procedurama u pravilu su povezani s obradom podataka. Dakle, baza podataka može biti funkcionalna samorazina aplikacija koja može komunicirati s drugim slojevima radi primanja zahtjeva ili ažuriranja podataka.
@ pravila dopustiti pozivanje izvršenja specificirane radnje prilikom promjene ili dodavanja podataka u bazu podataka (DB) i time kontrolirati istinitost podataka koji se u nju nalaze.
Obično je akcija poziv određenoj proceduri ili funkciji. Pravila se mogu povezati s poljem ili zapisom i, sukladno tome, aktivirati 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 nad jednostavni pojmovi ispravnost unosa podataka, pravila omogućuju provjeru i održavanje proizvoljno složenih odnosa 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 može se kontrolirati za sve operacije koje mijenjaju podatke.
@ Normalizacija odnosa je proces izgradnje optimalne strukture tablica i relacija u relacijskoj bazi podataka.
Tijekom procesa normalizacije, stavke podataka grupiraju se u tablice koje predstavljaju objekte i njihove odnose. Teorija normalizacije temelji se na činjenici da određeni skup tablica ima bolja svojstva za umetanje, modificiranje i brisanje podataka od svih drugih skupova tablica koji mogu predstavljati iste podatke. Uvođenjem normalizacije odnosa u razvoj informacijskog modela osigurava se minimalna količina fizičke, odnosno snimljene na bilo kojem mediju, baze podataka i njezin maksimalni učinak, što izravno utječe na kvalitetu informacijskog sustava. Normalizacija informacijskog modela provodi se u nekoliko faza (1., 2. i 3. normalni oblik).
@ Rječnik podataka 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 sustav mjera usmjerenih na održavanje točnosti podataka u bazi podataka u bilo kojem trenutku.
Troškovi provjere i održavanja podataka mogu biti značajan dio ukupnog iznosa operativni troškovi. Primjerice, u prometnim poduzećima, radi kontrole ispravnosti unosa podataka iz putne dokumentacije, prakticira se paralelni unos istih podataka od strane više operatera. Vjeruje se da će vjerojatnost počinjenja iste pogreške u ovom slučaju biti iznimno mala, a jednostavna usporedba rezultata unosa različitih operatora pomoći će da se dobiju podaci bez pogrešaka. U DBMS-u integritet podataka osigurava skup posebne ponude nazivaju ograničenja integriteta.
@ Ograničenja integriteta je skup specifičnih pravila koja utvrđuju dopuštenost podataka i međusobne odnose.
Sustav automatizirana obrada podaci se temelje na korištenju određenog modela podataka ili informacijskog modela. Model podataka odražava odnose između objekata.
2. Slijed izrade informacijskog modela
Proces izrade informacijskog modela započinje definiranjem konceptualnih zahtjeva određenog broja korisnika (slika 2.1). Idejni zahtjevi mogu se odrediti i za neke zadatke (aplikacije) za koje se ne planira implementacija u bliskoj budućnosti. To može malo povećati složenost posla, ali pomoći će uzeti u obzir sve nijanse funkcionalnosti potrebne za sustav koji se razvija i smanjiti vjerojatnost njegove prerade u budućnosti. Zahtjevi pojedinačnih korisnika integrirani su u jedan "sažeti prikaz". Potonji se naziva konceptualni model.
@ konceptualni model predstavlja objekte i njihove odnose bez specificiranja kako su fizički pohranjeni.
Dakle, konceptualni model je u biti model domene. Prilikom dizajniranja konceptualnog modela, svi napori programera trebali bi biti usmjereni uglavnom na strukturiranje podataka i identificiranje odnosa između njih bez razmatranja značajki implementacije i problema učinkovitosti obrade. Izrada idejnog modela temelji se na analizi zadataka obrade podataka koji se rješavaju u ovom poduzeću. Konceptualni model uključuje opise objekata i njihovih odnosa koji su od interesa u predmetnom području koje se razmatraju i identificirani kao rezultat analize podataka. To se odnosi na podatke koji se koriste kako u već razvijenim aplikacijskim programima tako i u onima koji će se tek implementirati.
Konceptualni model se zatim prevodi u model podataka kompatibilan s odabranim DBMS-om. Moguće je da će se odnosi između objekata koji se odražavaju u konceptualnom modelu kasnije pokazati neostvarivima odabranim DBMS-om. 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 pohranu.
Logički model podataka može biti relacijski, hijerarhijski ili mrežni . Korisnicima se dodjeljuju podskupovi ovog logičkog modela, koji se nazivaju vanjski modeli (u nekim se izvorima nazivaju i potkrugovi), koji odražavaju njihove ideje o predmetnom području. vanjski model odgovara pogledima koje korisnici dobivaju na temelju logičkog modela, dok konceptualni zahtjevi odražavaju stavove koje su korisnici izvorno željeli i koji su bili temelj 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 definira raspored podataka, metode pristupa i tehniku indeksiranja, naziva se internim modelom sustava.
Sa stajališta primijenjenog programiranja, neovisnost podataka nije određena tehnikom programiranja, već njezinom disciplinom. Na primjer, kako bi se izbjeglo ponovno kompajliranje aplikacije uz bilo kakvu promjenu sustava, preporuča se ne definirati konstante (vrijednosti konstantnih podataka) u programu. Najbolje rješenje je proslijediti vrijednosti u program kao parametre.
Svi stvarni zahtjevi predmetnog područja i odgovarajući "skriveni" zahtjevi u fazi projektiranja trebaju se odraziti u idejnom modelu. Naravno, nemoguće je predvidjeti sve moguće namjene i promjene baze podataka. Ali u većini predmetnih područja, osnovni podaci kao što su objekti i njihovi odnosi relativno su stabilni. Samo promijeniti zahtjevi za informacijama, odnosno načini korištenja podataka za dobivanje informacija.
Stupanj neovisnosti podataka određen je pažljivim dizajnom baze podataka. Sveobuhvatna analiza objekata domene 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 odnosi poput jedan na jedan», « jedan prema mnogima" i "mnogo prema mnogima"". U razmatranom zadatku automatizacije upravljanja radom auto kuće, ako klijent prvi put napravi narudžbu za kupnju automobila, provodi se početna registracija njegovih podataka i informacija o izvršenoj narudžbi. Ako klijent ponovno izvrši narudžbu, samo se ova narudžba registrira. Bez obzira koliko puta je određeni kupac napravio narudžbe, on ima jedinstveni identifikacijski broj (jedinstveni ključ kupca). Podaci o svakom klijentu uključuju ime klijenta, adresu, telefon, faks, prezime, ime, patronim, znak pravna osoba i bilješka. Dakle, atributi objekta CLIENT su "JEDINSTVENI KLJUČ KLIJENTA", "IME KLIJENTA", "ADRESA KLIJENTA" itd. Sljedeći objekt koji nas zanima je MODEL AUTOMOBILA. Ovaj objekt ima atribute "UNIQUE MODEL KEY", "MODEL NAME" 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 PRODAVAČ. Njegovi atributi su "JEDINSTVENI KLJUČ PRODAVAČA", "IME PRODAVAČA", "PREZIME" i "PLAĆENO IME".
Odnos jedan na jedan (između dvije vrste objekata)
Vratimo se mentalno u vremena planske distribucijske 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.
Riža. 2.2. Odnosi između dva objekta: a) "jedan prema jedan"; b) "jedan prema mnogima"; c) mnogo-prema-mnogima
Riža. 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 s jednom strelicom koja pokazuje prema jedan i dvostrukom strelicom koja pokazuje prema mnogima, kao što je prikazano na slici. 2.2, b.
U ovom slučaju, jedan zapis podataka prvog objekta (često se naziva roditeljski ili glavni) odgovarat će nekoliko zapisa drugog objekta (podređenog ili podređenog). Odnosi jedan prema više vrlo su česti u razvoju relacijske baze podataka. Imenik se često koristi kao roditeljski 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. Prilikom pristupa zapisu za određenog kupca, imamo pristup popisu svih kupnji koje je izvršio i informacijama o kojima se pohranjuju 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, tada 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.
Riža. 2.4. Odnos između podataka u odnosu jedan prema više.
Ako pogledamo zapise 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 podatke 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, kupnjom automobila u različito vrijeme, svakog klijenta mogu opsluživati različiti prodavači. Između objekata KUPAC i PRODAVAČA postoji odnos više prema mnogo. Ovaj odnos je označen dvostrukim strelicama, kao što je prikazano na Sl. 2.2, c.
Na sl. 2.5 prikazuje shemu kojom će se podaci u ovom slučaju međusobno povezati. Uvidom u podatke u objektu CUSTOMER možemo saznati koji su prodavači opsluživali određenog kupca. Međutim, u objektu SELLER, u ovom slučaju, morat ćemo kreirati nekoliko zapisa za svakog prodavača. Svaki redak će odgovarati svakoj korisničkoj službi prodavatelja. Ovakvim pristupom suočit ćemo se s ozbiljnim problemima. Na primjer, nećemo moći unijeti jedinstveni ključ za svakog prodavatelja u objekt SELLER, budući da će jedan prodavač neizbježno opsluživati više kupaca, au tom slučaju ćemo imati nekoliko zapisa za istog prodavača.
Riža. 2.5. Odnos između podataka u odnosu mnogo-prema-više
Prema teoriji relacijske baze podataka, potrebna su tri objekta za pohranjivanje odnosa mnogo-prema-više: jedan za svaki entitet i jedan za pohranu odnosa između njih (međuobjekt). Srednji objekt će sadržavati identifikatore povezanih objekata, kao što je prikazano na slici 1. 2.6.
Riža. 2.6. Prikaz odnosa između podataka u odnosu mnogo-prema-više korištenjem posrednog objekta
Odnosi između objekata dio su konceptualnog modela i moraju se mapirati u bazu podataka. Uz odnose između objekata, postoje odnosi između atributa objekta. Također razlikuje odnose jedan-na-jedan, jedan-prema-više i mnogo-prema-više.
Odnos jedan na jedan (između dva atributa)
Pretpostavljamo da je ključ (broj) klijenta njegov jedinstveni identifikator, odnosno da se ne mijenja naknadnim primanjima naloga od ovaj klijent. Ako je, uz broj klijenta, još jedan jedinstveni identifikator (na primjer, broj putovnice) 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 određenom broju korisnika. Odnos jedan prema više označen je jednom strelicom u smjeru "jedan" i dvostrukom strelicom u smjeru "mnogo" (slika 2.7, b).
Odnos mnogo-prema-više (između dva atributa)
Više kupaca s istim imenom moglo bi 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". Taj odnos označavamo dvostrukim strelicama (slika 2.7, c).
a) 
b) 
u) 
Riža. 2.7. Odnosi između dva atributa:
a) odnos jedan na jedan; b) odnos jedan-prema-više» c) odnos mnogo-prema-više»
Vrste modela podataka
Hijerarhijski i mrežni modeli podataka počeli su se koristiti u sustavima za upravljanje bazama podataka početkom 60-ih godina. Početkom 1970-ih predloženo je relacijski model podaci. Ova tri modela razlikuju se uglavnom 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 niže razine hijerarhija, - podređeni (slika 2.8). Između glavnih i podređenih objekata uspostavlja se odnos jedan prema više. Drugim riječima, za danu vrstu glavnog objekta postoji nekoliko podređenih tipova objekta. Istodobno, za svaku instancu glavnog objekta može postojati nekoliko instanci podređenih tipova objekata. Dakle, odnosi između objekata nalikuju odnosima u obiteljskom stablu, s jednom iznimkom: za svaki podređeni (podređeni) tip objekta može postojati samo jedan roditeljski (glavni) tip objekta. Na riža. 2.8 čvorovi i grane čine hijerarhijsku strukturu stabla. Čvor je skup atributa koji opisuju objekt. Najviši čvor u hijerarhiji naziva se korijenski čvor. glavni tip objekt). Korijenski čvor je na prvoj razini. Zavisni čvorovi (podređeni tipovi objekata) nalaze se na drugoj, trećoj itd. razini.
Riža. 2.8. Dijagram hijerarhijskog modela podataka.
NA mrežni model Ovi koncepti master i slave objekata donekle su prošireni. Svaki objekt može biti i master i slave (u mrežnom modelu, glavni objekt se označava pojmom "vlasnik skupa", a slave - pojmom "član skupa"). Isti objekt može biti i vlasnik i član skupa u isto vrijeme. To znači da svaki objekt može sudjelovati u bilo kojem broju odnosa. Shema mrežnog modela prikazana je na slici 2.9.
sl.2.9. Dijagram mrežnog podatkovnog modela.
U relacijskom modelu podataka objekti i odnosi između njih prikazani su pomoću tablica, kao što je prikazano na sl. 2.10. Odnosi se također tretiraju kao objekti. Svaka tablica predstavlja jedan objekt i sastoji se od redaka i stupaca. U relacijskoj bazi podataka svaka tablica mora imati primarni ključ ( ključni element) je polje ili kombinacija polja koja jedinstveno identificiraju svaki redak u tablici. Zbog svoje jednostavnosti i prirodnosti prikaza, relacijski model se najviše koristi u DBMS-u za osobna računala.
Riža. 2.10. Shema relacijskog modela podataka.
Prilikom izrade baze podataka prvo se istražuje predmetno područje (na primjer, "Sveučilište"). Ističe glavne objekte. Mogu biti stvarni ("Student") ili apstraktni ("Disciplina"). Svaki objekt karakterizira skup svojstava − atributi objekta (podatkovna polja). Za svaki objekt, atributi su ispunjeni određenim vrijednostima. Atributi mogu biti jednostavni ili ključni.
Ključni atribut (ključ)- Ovo 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 mnogo") - svaka instanca objekta A može odgovarati 0, 1 ili nekoliko instanci objekta B, međutim, svaka instanca objekta B odgovara samo jednoj instanci objekta A (slika 18) .
Slika 18 - Odnos "jedan prema više"
c) M:M (“više-na-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 predmetnog područja s uspostavljene veze između njih su infološki model .
Odnosi
Objekt predmetnog područja može se predstaviti kao relacija tablica - tablica posebne vrste, koja ima:
Svaki redak sadrži informacije o jednoj instanci objekta (red relacije - tuple);
Svi stupci su homogeni, odnosno svi elementi u stupcu imaju isti tip i duljinu, imaju naziv i sadrže informacije o jednom atributu objekta;
· svaki element predstavlja jedan element podataka o objektu;
· svi retki i stupci su jedinstveni (bez ponavljanja);
U tablicama nema praznih ćelija.
Pozivaju se baze podataka temeljene na tablicama odnosa relacijski (odnos - odnos). Skup relacija (tablica) koristi se u bazi podataka za pohranjivanje informacija o objektima stvarnog svijeta i za modeliranje odnosa između njih. Na primjer, za pohranjivanje objekta "student" koristite relaciju STUDENT, u kojem se svojstva objekta nalaze u stupcima tablice, a to su atributi objekta (tablica 8):
Tablica 8 - Stav STUDENT
Poziva se popis imena atributa relacije shema odnosa. shema odnosa STUDENT može se napisati ovako: STUDENT = (Prezime, Dobna skupina ).
Relacijska baza podataka je skup međusobno povezanih odnosa. Svaka relacija (tablica) u računalu je predstavljena kao datoteka zapisa.
Iznad tablica - relacija, možete izvesti osam različitih operacija teorije skupova i relacijske algebre (unija, odabir, projekcija, presjek, zbrajanje, množenje, razlika, dijeljenje). Kao rezultat toga, iz uvedenih (osnovnih) relacija mogu se dobiti mnoge nove (izračunate) tablice - relacije (izvješća, odabiri, upiti itd.).
Zbog činjenice da se informacije u bazama podataka prezentiraju u dva oblika - pohranjene informacije (početne, unesene tablice) i izračunate informacije (tablice dobivene na temelju početnih), možete značajno uštedjeti memoriju i ubrzati obradu tih informacija.
Za stvaranje jednostavne i pouzdane baze podataka potrebno je normalizirati odnose. Normalizacija odnosa– korak po korak proces razlaganje relacija na manje i jednostavnije. Unatoč povećanju broja relacija, operacije pristupa podacima značajno su ubrzane zbog poboljšane ispravnosti, eliminacije dupliciranja i osiguravanja konzistentnosti podataka u bazi podataka.
Ima ih nekoliko normalni oblici:
1. normalni oblik. Smatra se da je odnos u prvi normalan oblik, ako su svi njegovi atributi nedjeljivi (jednostavni). Na primjer, relacija prikazana ispod na slici 20 nije normalizirana jer sadrži složeni atribut Sport. Da bismo ovaj odnos 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. normalni oblik. Smatra se da je relacija u drugom normalnom obliku ako svi njezini 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 složeni ključ, tada je automatski u prvom i drugom normalnom obliku.
Na primjer, s obzirom na IZJAVA(Slika 21), koji ima kompozitni ključ " Student, Disciplina", atribut Predavač ovisi samo o Discipline, ne iz cijelog ključa. Taj se odnos može normalizirati "razbijanjem" na dva odnosa NAPREDAK i UČITELJ, NASTAVNIK, PROFESOR:
IZJAVA = (student, disciplina, Predavač, ocjena)
NAPREDAK = (Student, Disciplina, Ocjena) UČITELJ = (Disciplina, predavač)
Slika 21 - Redukcija na drugi normalni oblik
3. normalni oblik. Smatra se da je relacija u trećem normalnom obliku ako se eliminiraju ovisnosti između neključnih atributa (prijelazne ovisnosti). Na primjer, s obzirom na PREDMET = (Ime, Predavač, Katedra, Telefon) nije ključni atribut Telefon ovisi o ne ključni atribut odjelu.
Da bi se eliminirala tranzitivna ovisnost, potrebno je izvornu relaciju “podijeliti” na dva DISCIPLINA = (Ime, Predavač, Odsjek) i PODACI ODJELA = (odjelu, telefon).
Povezano je s daljnjim pojednostavljenjem tablica daljnje ograničenje vrste ovisnosti između atributa odnosa.
Nakon normalizacije odnosa i uspostavljanja veza među njima, formira se infološki model predmetnog područja. Ispod (na slici 22) je primjer infološkog modela tvrtke koja transakcije s kupcima obavlja preko svojih zaposlenika-menadžera:
Slika 22 - Model tvrtke
Na temelju infološkog modela razvija se model podataka koji opisuje logičku strukturu baze podataka na jezik opisa podataka (DDL), – datalogical model (DM).
Za vezanje DM-a na okruženje za pohranu koristi se podatkovni model fizički sloj – fizički model (FM). U ovoj fazi fizičkog dizajna baze podataka odabire se vrsta medija, razvija se format pohranjenih zapisa i osmišljavaju metode pristupa podacima.
DBMS
Nakon toga već je moguće formirati (popuniti) bazu podataka i izravno raditi s njom. Rad s bazama podataka svodi se na sljedeće operacije:
1) zapis (punjenje baze podataka);
2) pogled;
3) uređivanje (dodavanje, brisanje, ispravljanje);
4) uzorkovanje (upiti, izvješća).
Ove operacije prikupljanja podataka i manipulacije izvode poseban program – sustav upravljanja bazom podataka (DBMS).
Prema tehnologiji rješavanja zadataka koje obavlja DBMS, baze podataka se mogu podijeliti u dvije vrste:
Centralizirana baza podataka (u cijelosti je pohranjena na uređaju za pohranu jednog računalnog sustava i, ako je sustav dio mreže, drugi sustavi mogu pristupiti ovoj bazi podataka);
Distribuirana baza podataka (sastoji se od nekoliko, ponekad međusobno presijecanih ili dupliciranih, baza podataka pohranjenih na VZU različitih mrežnih čvorova).
DBMS omogućuje pristup podacima baze podataka na dva načina:
Lokalni pristup(pretpostavlja da DBMS obrađuje bazu podataka koja je pohranjena u VRAM istog računala);
Daljinski pristup(ovo je poziv bazi podataka koja je pohranjena na jednom od mrežnih čvorova).
Daljinski pristup se može izvesti pomoću tehnologije datoteka-poslužitelj ili klijent-poslužitelj. Tehnologija poslužitelja datoteka uključuje dodjelu jednog od računalni sustavi, koji se zove poslužitelj, za pohranu baze podataka. Sva ostala mrežna računala (klijenti) imaju ulogu radnih stanica koje kopiraju potrebni dio centralizirane baze podataka u svoju memoriju, gdje se odvija obrada. Tehnologija klijent-poslužitelj pretpostavlja da poslužitelj posvećen pohranjivanju centralizirane baze podataka dodatno obrađuje zahtjeve s klijentskih radnih stanica. Klijent šalje zahtjev poslužitelju. Poslužitelj šalje klijentu podatke koji su rezultat pretraživanja u bazi podataka na njegov zahtjev.
Sustav za upravljanje bazom podataka - skup softvera i jezičnih alata.
Softver osigurati organizaciju unosa, obrade i pohrane podataka, kao i osigurati interakciju svih dijelova sustava tijekom njegovog rada (konfiguracija, testiranje, oporavak).
Jezični alati omogućiti interakciju korisnika s bazom podataka. To uključuje:
- jezici za manipulaciju podacima(YMD) - jezici upita baze podataka, koji su sustav naredbi za rad s podacima (odabir, upit, umetanje, brisanje itd.);
- jezici za definiranje podataka(NDL) - jezici dizajnirani za stvaranje sheme baze podataka (opisi tipova podataka, strukture baze podataka, interakcije i odnosa između elemenata).
Slika 22 - Shema interakcije korisnika s bazom podataka
Moderni DBMS – aplikacijski program, koji je osmišljen da olakša rad s bazom podataka nestručnom korisniku. S njim radi 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 kombinirati u jedan, čija se struktura formira kombiniranjem atributa oba izvorna objekta, a kao atribut ključa može se odabrati bilo koji od alternativnih ključeva, t.j. izvorni objektni ključevi. Grafička slika odnosi jedan na jedan su grupa - čelnik, tvrtka - tekući račun u spremniku 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 odnosa između objekata.
U takvoj vezi, objekt A je glavni objekt, a objekt B podređeni objekt, t.j. postoji hijerarhijska podređenost objekta B objektu A. Primjer odnosa jedan prema više su pododjeli - zaposlenici, 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 ).
Sl.3 Transformacija veze tipa M:N kroz objekt - poveznicu
Objekt veze mora imati identifikator formiran od identifikatora izvornih 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 informacijskih objekata i vrstu odnosa koji ih karakterizira za predmetno područje Obrazovni proces.
Odnose između objekata GROUP-STUDENT karakteriziraju relacije jedan-prema-više (1:M), budući da jedna grupa uključuje mnogo učenika, a jedan učenik samo jednu grupu. Veza između njih ostvaruje se brojem grupe, koji je jedinstveni identifikator glavnog objekta GRUPA je uključena u složeni identifikator STUDENT objekta (vidi tablicu 1)
Slično se uspostavlja veza između objekata NASTAVNIK ODSJEKA , koji su također u relacijama jedan prema više. Povezanost između njih vrši se jedinstvenim ključem glavnog objekta ODSJEK - šifra odjela, koja je opisna u podređenom objektu NASTAVNIK.
Tablica 1. Objekti popratne informacije o učenicima, grupama i predmetima
Tablica 2. Grupiranje pojedinosti prema informacijskim objektima dokumenta Popis nastavnika katedre
U tablici su prihvaćene oznake za ključ: P - jednostavno, Y - jedinstveno.
U svakoj se skupini nastava odvija iz različitih predmeta tijekom semestra (predmet STUDIJA). S druge strane, svaka je aktivnost specifična za svaku grupu. Stoga postoji odnos jedan prema više između objekata PREDMET – PROUČAVANJE.
Postoji mnogo sati za svaki predmet. razne grupe od strane različitih učitelja. S druge strane, svaka se lekcija izvodi na određenom predmetu, koji definira odnos jedan prema više između objekata PREDMET-STUDIJA. Odnosi jedan prema više između objekata definirani su na sličan način. UČITELJ – STUDIJ.
Objekt STUDY zapravo igra ulogu objekta veze u odnosima objekata više-prema-više vrijednosti.
Slika 4 Mnogovrijedni odnosi informacijskih objekata
Sl.5 Informacijsko-logički model predmetnog područja Odgojno-obrazovni proces
Objekt STUDY sadrži podatke o napredovanju (ocjeni) pojedinog učenika na pojedinom satu. 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 objekt PROGRESS podređen i da je u odnosu jedan-na-jedan s objektom STUDENT. Objekt NAPREDAK, a također je podređen i nalazi se u jednom – viševrijednom odnosu s objektom STUDIJA. Objekt STUDIJA igra ulogu objekta - poveznice mnogih - mnogovrijednih odnosa između STUDENT i STUDY objekata. Mnogobrojni odnosi između ovih objekata određeni su činjenicom da jedan učenik odgovara mnogim razredima prikazanim u objektu STUDIJA, a jedan sat se izvodi s više učenika.
Tablica 3 navodi sve jednovrijedne veze između objekata, specificira ključeve pomoću kojih se veze trebaju uspostaviti i definira glavne i podređene informacijske objekte u tim vezama.
Tablica 3 Odnosi informacijskih objekata
Informacijsko-logički model predmetnog područja Odgojno-obrazovni proces
Informacijsko-logički model zadan je u kanonskom obliku i objekti u njemu postavljeni su po razinama. Razinu ostalih objekata određuje najviše dug put na objekt s nulte razine. Takav smještaj objekata daje predodžbu o njihovoj hijerarhijskoj podređenosti, čini model vizualnijim i olakšava razumijevanje odnosa jedan prema više između objekata.
Logička struktura relacijske baze podataka podaci
Logička struktura relacijske baze podataka Pristup podacima je adekvatan prikaz primljenog informacijsko-logičkog modela, koji ne zahtijeva dodatne transformacije. Svaki informacijski objekt podatkovnog modela preslikava se u odgovarajuću relacijsku tablicu. Struktura relacijske tablice određena je potrebnim sastavom odgovarajućeg informacijski objekt, pri čemu svaki stupac (polje) odgovara jednom od atributa objekta. Ključni atributi objekta čine jedinstveni ključ relacijske tablice. Za svaki stupac navedena je vrsta, veličina podataka i druga svojstva. Redovi (zapisi) tablice odgovaraju instancama objekta i formiraju se kada se tablice učitaju.
Relacije između objekata podatkovnog modela implementiraju se istim rekvizitima − komunikacijski ključevi u odgovarajućim tablicama. Ključ veze je uvijek jedinstveni ključ glavne tablice. Ključ veze u podređenoj tablici je ili neki dio jedinstvenog ključa u njoj ili polje koje nije dio primarnog ključa (na primjer, šifra odjela u tablici NASTAVNIK). Poziva se ključ veze u podtablici strani kljuc. Pristup može kreirati shema podataka, koji vizualno prikazuje logičku strukturu baze podataka. Definiciju odnosa jedan - više vrijednosti u ovoj shemi treba provesti u skladu s konstruiranim modelom podataka. Izgled shema podataka je gotovo ista kao grafički prikaz informacijsko-logički model. Za model podataka izgrađen u razmatranom primjeru, logička struktura baze podataka u obliku sheme podataka Access prikazana je na slici 2.7.
U ovom dijagramu, pravokutnici prikazuju tablice baze podataka s potpunim popisom njihovih polja, a odnosi pokazuju s kojim su poljima tablice povezane. Nazivi ključnih polja nalaze se na lijevoj strani kompletan popis polja svake tablice.
| Planiranje nastave i nastavni materijali | 8 razreda | Planiranje nastave za školsku godinu | Tablični modeli
Lekcija 12
Tablični modeli
Tablični modeli
 |
 |
|
Pitanja koja se proučavaju:
Tablice tipa "objekt-svojstvo".
- Tip tablice "objekt-objekt".
- Binarne matrice.
Tablice tipa "objekt-svojstvo"
Drugi uobičajeni oblik informacijskog modela je pravokutni stol , koji se sastoji od redaka i stupaca. Korištenje tablica toliko je poznato da obično ne zahtijeva daljnja objašnjenja kako bi se razumjeli.
Kao primjer, razmotrite tablicu 2.1.
Prilikom sastavljanja tablice ona uključuje samo one podatke koji korisnika zanimaju. Na primjer, uz one podatke o knjigama koji su uključeni u tablicu 2.1, postoje i drugi: izdavač, broj stranica, cijena. No, za sastavljača tablice 2.1 bilo je dovoljno podataka o autoru, naslovu i godini izdanja knjige (stupci "Autor", "Naslov", "Godina") i podataka da se knjiga nađe na policama polica za knjige. (stupac "Polica"). Pretpostavlja se da su sve police numerirane i, osim toga, svakoj knjizi je dodijeljen svoj inventarni broj (stupac "Broj").
Tablica 2.1 - ovo je informacijski model knjižnog fonda kućne knjižnice.
Tablica može odražavati neki proces koji se odvija u vremenu (Tablica 2.2).
Očitavanja navedena u tablici 2.2 uzeta su tijekom pet dana u isto doba dana. Gledajući u tablicu, lako je usporediti različite dane u smislu temperature, vlažnosti itd. Ova tablica može se smatrati kao informacijski model proces promjene vremena.
Tablice 2.1 i 2.2 najčešće su korištene vrste tablice. Zovu se tablice "objektno-svojstva"..
Jedan redak takve tablice sadrži podatke o jednom objektu (knjiga u knjižnici ili vrijeme u 12-00 na određeni dan). Stupci - zasebne karakteristike (svojstva) objekata.
Naravno, retke i stupce u tablicama 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 tablice grade tako da imaju više redaka nego stupaca. U pravilu ima više objekata nego svojstava.
