2. 2. CONSTRUIREA MODELULUI „OBIECTUL - PROPRIETATE - RELAȚIA”

Pentru a descrie ILM, ambele limbi de tip analitic (descriptiv) și ajutoare grafice aplicat ulterior mod grafic afişând modelul „obiect-proprietate-relaţie”. ÎN domeniul subiectuluiîn procesul examinării și analizei sale, se disting clase de obiecte. clasa de obiecte numit un set de obiecte care au același set de proprietăți. De exemplu, dacă luăm în considerare o universitate ca disciplină, atunci în ea se pot distinge următoarele clase de obiecte: studenți, profesori, săli de clasă etc. Obiectele pot fi reale, așa cum am menționat mai sus, sau pot fi abstracte, cum ar fi obiectele pe care elevii le studiază.

Când este reflectat în sistemul informațional, fiecare obiect este reprezentat de identificatorul său, care distinge un obiect de clasă de altul, iar fiecare clasă de obiect este reprezentată de numele acestei clase. Deci, pentru obiectele din clasa „SUBIECTE STUDIATE”, identificatorul fiecărui obiect va fi „NUMELE SUBIECTULUI”. Identificatorul trebuie să fie unic.

Fiecare obiect are un anumit set de proprietăți. Pentru obiectele din aceeași clasă, setul acestor proprietăți este același, iar valorile lor, desigur, pot diferi. De exemplu, pentru obiectele clasei „STUDENT”, un astfel de set de proprietăți care descriu obiectele clasei poate fi „ANUL NAȘTERII”, „SEXUL”, etc.

Când descrieți subiectul, este necesar să descrieți fiecare dintre clasele existente de obiecte și un set de proprietăți fixate pentru obiecte. această clasă.

Vom folosi următoarele denumiri pentru a afișa obiectele și proprietățile lor (Fig. 2. 3).

Proprietate

Orez. 2.3 Desemnarea obiectelor și proprietățile acestora

Fiecare clasă de obiecte în info model logic atribuit un nume unic.

La construirea unui model infologic, este de dorit să se ofere o interpretare verbală a fiecărei entități, mai ales dacă este posibilă o interpretare ambiguă a conceptului.

Orez. 2.4 Imagine a relației „obiect – proprietate”.

La descrierea domeniului subiectului, este necesar să se reflecte relația dintre obiect și proprietățile care îl caracterizează. Acesta este descris pur și simplu ca o linie care leagă denumirea obiectului și proprietățile acestuia.

Relația dintre un obiect și proprietatea acestuia poate fi diferită. Un obiect poate avea o singură valoare a unei proprietăți. De exemplu, fiecare persoană poate avea o singură dată de naștere. Să numim aceste proprietăți singur. Pentru alte proprietăți, este posibil ca același obiect să aibă mai multe valori în același timp. Să fie, de exemplu, când descrie un „ANGAJAT”, „LIMBA STRĂINĂ”, pe care o cunoaște, este fixată drept proprietatea sa. Deoarece un angajat poate cunoaște mai multe limbi straine, atunci vom numi această proprietate multiplu. Când descriem relația dintre un obiect și proprietățile sale, vom folosi o singură săgeată pentru proprietăți individuale și o săgeată dublă pentru proprietăți multiple.

De asemenea, unele proprietăți sunt persistente, valoarea lor nu se poate modifica în timp. Să numim aceste proprietăți static,și acele proprietăți, a căror valoare se poate schimba în timp, vom apela dinamic.

O altă caracteristică a relației dintre un obiect și proprietatea acestuia este dacă această proprietate este prezentă în toate obiectele unei clase date sau absentă în unele obiecte. De exemplu, pentru angajații individuali, poate apărea proprietatea „ADD” și este posibil ca alte obiecte din această clasă să nu aibă proprietatea specificată. Să numim aceste proprietăți condiţional.

Când descriem conexiunea unei proprietăți condiționate cu un obiect, vom folosi linie punctata, iar pentru a desemna proprietăți dinamice și statice, vom folosi literele D și S deasupra liniei corespunzătoare.

Uneori într-un model infologic este utilă introducerea conceptului „proprietate compozită”. Exemple de astfel de proprietăți sunt „ADRESA”, constând din „ORAȘ”, „STRADA”, „CASA” și „APARTAMENT”, și „DATA NAȘTERII”, constând din „ZIUA”, „LUNA” și „ANUL”. În ILM, folosim un pătrat pentru a desemna o proprietate compozită, din care emană linii, conectându-l cu denumirile elementelor sale constitutive (Fig. 2. 4).

Modelul infologic afișează nu instanțe individuale de obiecte, ci clase de obiecte. Când desemnarea unui obiect este afișată în ILM, este clar că vorbim despre clasa de obiecte care au proprietățile descrise. Prin urmare, în modelul infologic, în cele mai multe cazuri, este posibil și să nu se introducă în mod explicit o desemnare pentru o clasă de obiecte. O reprezentare explicită a unei clase de obiecte este necesară numai dacă software-ul pentru această clasă de obiecte fixează nu numai caracteristicile legate de obiectele individuale ale acestei clase, ci și unele caracteristici integrale legate de întreaga clasă în ansamblu. De exemplu, dacă pentru clasa de obiecte „ANGAJATII ÎNTREPRINDERII” nu este fixă ​​doar vârsta fiecărui angajat, ci și vârsta medie a tuturor angajaților, atunci în modelul infologic este necesar să se reflecte nu numai obiectul „ANGAJAT”. ”, dar și clasa de obiecte „ANGAJATI”. Pentru a afișa o clasă de obiecte, puteți utiliza o denumire specifică sau aceeași care este folosită pentru obiecte (Fig. 2. 5).

Orez. 2.5 Imaginea unei clase de obiecte și caracteristicile integrale ale clasei.

Pe lângă conexiunea dintre un obiect și proprietățile sale, modelul infologic fixează conexiuni între obiecte de diferite clase. Există conexiuni precum „unu la unu” (1: 1), „unu la mulți” (1: M), „mulți la mulți” (M: M). Uneori, aceste tipuri de legături sunt denumite grad de legătură.

Pe lângă gradul de conexiune din modelul infologic, pentru a caracteriza legătura dintre diferite entități, așa-numita „clasa de membru”, care indică dacă un obiect din această clasă poate fi asociat cu orice obiect al altei clase. Clasa de membru al unei entități trebuie să fie obligatorie sau opțională.

Să explicăm ce s-a spus exemple concrete. După cum am menționat mai sus, modelul infologic nu este construit pentru un singur obiect, ci afișează clase de obiecte și relații dintre ele. Diagrama corespunzătoare care afișează acest lucru se numește diagramă de tip ER (acest nume se datorează faptului că în engleză cuvântul „entity” este scris „Entity”, iar relația este „Relationship”). Cu toate acestea, uneori, pe lângă diagramele de tip ER, sunt folosite diagramele de instanță ER.

Să presupunem că modelul infologic afișează o relație între două clase de obiecte: „ANGAJAT” și „LIMBĂ STRĂINĂ”.

Să presupunem că tematica este o fabrică, unii dintre ai cărei angajați cunosc o limbă străină, dar niciunul dintre ei nu vorbește mai mult de o limbă. Desigur, există multe limbi pe care niciunul dintre angajați nu le vorbește și, de asemenea, unii dintre angajați vorbesc aceeași limbă străină (Fig. 2. 6).

c1. .i1

c2. .i2

c3. .i3

c4. .i4

c5. .i5

c6. .i6

c7. .i7

Orez. 2.6 Diagrama ER - Instanțe

În acest caz, diagrama instanțelor ER va arăta ca cea prezentată în Fig. 2.6, iar diagrama de tip ER este ca în fig. 2.7.

Orez. 2. 7. Diagrama tipurilor E - R

Să presupunem în continuare că domeniul de studiu este un institut, iar obiectul „PERSONALITATE” afișează solicitanții care intră în acest institut. Fiecare dintre solicitanți trebuie să cunoască fluent o limbă străină, dar nimeni nu vorbește mai mult de o limbă (Fig. 2. 8). În acest caz, diagrama instanțelor ER va arăta ca cea prezentată în Fig. 2.8, iar diagrama de tip ER este ca în fig. 2.9.

Limbajul personalității

l1 i1

l2 i2

l3 i3

l4 i4

l5 i5

l6 i6

l7 i7

Atât în ​​primul, cât și în cel de-al doilea caz luat în considerare, se observă relația M între entitățile: 1. Pe diagramă, aceasta este afișată din partea obiectului „PERSONALITATE” printr-o săgeată dublă, iar din partea obiectului. „Limba străină” - printr-o singură săgeată pe linie care ilustrează conexiunea dintre entitățile de date.

Diferența dintre situațiile luate în considerare este că în primul caz, clasa de membru este opțională pentru ambele entități, iar în al doilea caz, pentru entitatea „PERSONALITATE”, clasa de apartenență este obligatorie. Pe diagramă (Fig. 2. 9), aceasta este afișată printr-un punct în dreptunghiul corespunzător obiectului „PERSONALITATE”.

Fie ca tematica să fie aceeași ca în cazul precedent, dar există situații în care unii solicitanți cunosc mai multe limbi străine. În acest caz, relația dintre obiecte va fi de tip M:M.

Pentru un astfel de domeniu, diagrama instanței ER va arăta ca cea prezentată în Fig. 2.10, iar diagrama de tip ER este ca în fig. 2.11.

Limbajul personalității

l1 i1

l2 i2

l3 i3

l4 i4

l5 i5

l6 i6

l7 i7

Să presupunem că domeniul de studiu este un anumit institut lingvistic, în care fiecare și: angajații trebuie să cunoască mai multe limbi străine, iar pentru fiecare dintre limbile cunoscute științei din acest institut există cel puțin un specialist care o cunoaște.

În acest caz, relația dintre obiecte va fi M:M, iar clasa de apartenență a ambelor entități este obligatorie.

(Ar putea fi dat un exemplu, dar esenta este clară).

Mai sus, am luat în considerare obiectele fără să ne adâncim în complexitatea lor. De fapt, există mai multe tipuri de obiecte.

În primul rând, acestea sunt obiecte simple și complexe. Obiectul este numit simplu, dacă este considerat indivizibil. Dificil un obiect este o combinatie de alte obiecte, simple sau complexe, afisate si in sistemul informatic. Conceptul de obiect „simplu” și „complex” este relativ. Într-o considerație, un obiect poate fi considerat simplu, iar în alta, același obiect poate fi considerat complex. De exemplu, obiectul „scaun” din subsistemul de contabilitate a activelor materiale va fi considerat un simplu obiect, dar pentru o întreprindere care produce scaune, va fi un obiect compozit (inclusiv „picioare”, „spatar”, „scaun” etc. .).

Există mai multe soiuri obiecte complexe: obiecte compuse, obiecte generalizate și obiecte agregate.

Obiect compozit corespunde cartografierii relației „întreg-parte”. Exemple de obiecte compuse sunt MONTAJ-PIEȚE, CLASĂ-STUDENTI etc.

Pentru a afișa obiecte compozite într-un model infologic, de obicei nu se folosesc convenții speciale. Relația dintre un compozit și obiectele sale constitutive este afișată în același mod ca cel descris mai sus. Mai mult, natura conexiunii poate fi, de asemenea, diferită: de exemplu, „DETALII” și „NODURI” sunt interconectate printr-o relație de tip M:M, iar „GRUP” și „STUDENȚI” sunt legate printr-o relație 1:M. .

obiect generic reflectă existența unei relații „gen-specie” între obiectele domeniului subiect. De exemplu, obiectele STUDENT, ȘCOLARI, STUDENT POSTLICALAT, STUDENT DE TEHNICĂ formează un obiect generalizat STUDENTI. Obiectele care alcătuiesc un obiect generalizat se numesc categorii ale acestuia.

Atât un obiect „generic”, cât și un obiect „specie” pot avea un anumit set de proprietăți. Mai mult, se observă așa-numita moștenire a proprietăților, adică un obiect „specie” are toate proprietățile pe care le are un obiect „generic”, plus proprietăți care sunt inerente doar obiectelor de acest tip.

Definiția relațiilor gen – specie înseamnă clasificarea obiectelor din domeniul subiectului în funcție de anumite caracteristici. Subclasele pot fi distinse în modelul infologic într-o formă explicită și implicită. În primul caz, când este introdusă o imagine grafică denumire specială pentru subclasa. Pe fig. 2. 14 prezintă un fragment din modelul infologic, reflectând obiectul generalizat „PERSONALITATE” pentru instituție educațională. Pentru el sunt mai multe categorii: PROFESOR, STUDENT, STUDENT POSTLICALAT. Un triunghi a fost folosit pentru a indica o subclasă în schemă.

Desigur, clasificarea poate fi pe mai multe niveluri. Deci, în exemplul luat în considerare, obiectul generalizat „PERSOANĂ” poate fi împărțit în două subclase: ANGAJAT și STUDENT. SALARIAȚII, la rândul lor, pot fi clasificați în FACULTATE, ADMINISTRARE etc.

Personalitate

Orez. 2.14 Imaginea unui obiect generalizat

Clasele de obiecte distinse în domeniul subiectului pot fi atât intersectante, cât și neintersectante. Pentru a afișa aceste informații într-un model infologic, puteți utiliza un grafic de intersecție ale cărui vârfuri corespund unor clase (subclase) de obiecte, iar muchiile conectează o pereche de vârfuri numai dacă clasele de obiecte corespunzătoare se intersectează. Puteți utiliza un grafic ponderat pentru a afișa gradul de intersecție. În acest caz, greutatea vârfului va desemna cardinalitatea mulțimii corespunzătoare de obiecte, iar greutatea muchiei va fi cardinalitatea mulțimii care este intersecția mulțimilor conectate prin această muchie (Fig. 2.15).

Orez. 2.15 Graficul de intersecție

Graficul de intersecție conține Informatii suplimentare despre domeniul subiectului și nu aparține clasei de modele ER.

Obiecte agregate de obicei corespund unui proces în care sunt „implicate” alte obiecte. De exemplu, obiectul agregat „FURNIZARE” combină obiectele „FURNIZOR”, care furnizează produse, „CONSUMATOR”, care primește aceste produse, precum și „PRODUSE” furnizate în sine. Un obiect deosebit este „DATA LIVRARE”. Un obiect agregat poate, ca un obiect simplu, să aibă proprietăți care îl caracterizează. În exemplul luat în considerare, o astfel de proprietate ar putea fi dimensiunea livrării.

Obiectele agregate sunt de obicei numite substantive verbale (de exemplu, aprovizionare-aprovizionare, eliberare - problema, vânzare-vânzare etc.).

Orez. 2.16 Imaginea unui obiect agregat

Pentru a afișa obiectul agregat în modelul infologic, vom folosi următoarele convenții:

obiectul agregat însuși va fi reprezentat printr-un romb, lângă care este indicată numele obiectului corespunzător. Acest romb trebuie asociat cu simboluri acele obiecte care formează acest obiect agregat. Proprietățile unui obiect agregat sunt afișate în același mod ca și pentru obiect simplu. Pe orez. 2.16 arată obiectul agregat „FURNIZAREA PRODUSELOR”.

1. Concepte și termeni de bază pentru subiect
„MODELUL DE INFORMAȚII ESTE BAZA CONSTRUCȚII
SISTEME DE MANAGEMENT BAZ DE DATE.

Fiecare civilizație trebuie să se ocupe de procesarea informațiilor. Odată cu dezvoltarea economiei și creșterea populației, crește și cantitatea de date interconectate necesare pentru rezolvarea problemelor comerciale și administrative.

@ Modelul de colectare, stocare, prelucrare și utilizare a datelor interconectate în scopul gestionării cât mai optime a fluxurilor de informații și al rezolvării sarcinilor într-un anumit domeniu se numește sistem informațional. . Un astfel de sistem este conceput în primul rând pentru a facilita munca unei persoane, dar pentru aceasta trebuie să corespundă cât mai bine unui model foarte complex al lumii reale.

@ miez Sistem informatic sunt datele stocate în acesta . În orice întreprindere, datele din diferite departamente, de regulă, se suprapun, adică sunt utilizate în mai multe departamente sau sunt în general partajate. De exemplu, scopurile de management necesită adesea informații în întreaga întreprindere. Piesele nu pot fi comandate fără informații despre stoc. Datele stocate în sistemul informațional ar trebui să fie ușor accesibile în forma în care sunt necesare pentru un anumit activitati de productieîntreprinderilor. Nu contează cum sunt stocate datele. Astăzi într-o întreprindere putem întâlni un sistem de prelucrare a datelor tip tradițional, în care angajatul plasează manual datele în dosar, iar lângă el - sistem modern folosind cele mai rapide computere, hardware și software sofisticat. În ciuda diferențelor lor izbitoare, ambele sisteme trebuie să ofere informaţii de încredere la un anumit moment, la o anumită persoană, într-un anumit loc și la un cost limitat.

Pentru a înțelege procesul de construire a unui sistem informațional, trebuie să cunoașteți o serie de termeni care sunt utilizați pentru a descrie și prezenta datele.

@ Domeniul subiectului parte numită sistem real de interes pentru acest studiu.

La proiectarea sistemelor informatice automatizate, tematica este afișată prin modele de date de mai multe niveluri. Numărul de straturi utilizate depinde de complexitatea sistemului, dar include în orice caz straturile logice și fizice. Tematica se poate referi la orice tip de organizație (cum ar fi o bancă, o universitate, un spital sau o fabrică).

Este necesar să se facă distincția între domeniul complet (mare fabrică de producție, depozit, magazin universal etc.) și unitatea organizatorică a acestui domeniu. O unitate organizatorică, la rândul ei, poate reprezenta propriul domeniu (de exemplu, atelierul de caroserie al unei fabrici de automobile sau departamentul de prelucrare a datelor al unei companii producătoare de computere). În acest caz, atelierele și departamentele în sine pot corespunde anumitor domenii.

Informațiile necesare pentru a descrie domeniul depind de modelul actual și pot include informații despre personal, salarii, bunuri, facturi, facturi, rapoarte de vânzări, teste de laborator, tranzacții financiare, dosare medicale, adică informații despre oameni, locuri, obiecte, evenimente și concepte.

@ obiect se numește un element al sistemului informațional, informații despre care salvăm. În teoria bazelor de date relaționale, un obiect se numește entitate.

Obiectul poate fi real(de exemplu, o persoană, un obiect sau localitate) Și abstract(de exemplu, un eveniment, o factură pentru client sau un curs pe care studenții îl învață). De exemplu, în domeniul vânzărilor de mașini, MODEL AUTO, CLIENT și CONT sunt exemple de obiecte. Într-un depozit, acesta este un FURNIZOR, MĂRFURI, PLECARE etc. Fiecare obiect are un anumit set de proprietăți care sunt stocate în sistemul informațional. Când procesați date, de multe ori trebuie să vă ocupați de o colecție de obiecte omogene, cum ar fi angajații, și să înregistrați informații despre aceleași proprietăți pentru fiecare dintre ele.

@ clasa de obiecte numit un set de obiecte care au același set de proprietăți.

Astfel, pentru obiectele din aceeași clasă, setul de proprietăți va fi același, deși valorile acestor proprietăți pentru fiecare obiect, desigur, pot fi diferite. De exemplu, proprietățile MODEL ale clasei de obiecte pentru fiecare obiect pot fi, desigur, diferite. De exemplu, clasa de caracteristici MODEL AUTO ar avea același set de proprietăți care descriu caracteristicile mașinilor și fiecare model ar avea diverse sensuri aceste caracteristici.

Obiectele și proprietățile lor sunt concepte din lumea reală. În lumea informațiilor care există în mintea programatorului, se vorbește despre atributele obiectelor.

@ Atribut este o afișare informațională a proprietăților unui obiect. Fiecare obiect este caracterizat de un număr de atribute de bază.

De exemplu, un model de mașină se caracterizează prin tipul de caroserie, cilindreea motorului, numărul de cilindri, puterea, dimensiunile, denumirea etc. Un client al unui dealer auto are atribute precum numele, prenumele, patronimul, adresa și, eventual, un număr de identificare. Fiecare atribut din model trebuie să aibă un nume unic - un identificator. Un atribut la implementarea unui model de informații pe orice mediu de stocare este adesea numit element de date, câmp de date sau doar un câmp.

Orez. 1.1. Trei domenii de prezentare a datelor.

@ masa este o structură regulată constând dintr-un set finit de înregistrări de același tip. În unele surse, tabelul se numește relație.

Vom încerca să evităm ultimul termen, deoarece odată cu dezvoltarea teoriei relaționale, „relație” împreună cu termenul „relație” au început adesea să se refere la relațiile dintre tabele. Fiecare înregistrare a unui tabel constă dintr-un număr finit (și același!) de câmpuri, și un câmp specific pentru fiecare înregistrare a unui tabel poate conține doar date de un singur tip.

@ Valorile datelor reprezintă datele reale conținute în fiecare element de date.

Elementul de date „NUMELE MODELULUI” poate lua valori precum „Voyager”96 3.8 Grand”, „Continental 4.6” sau „Crown Victoria 4.6”. În funcție de modul în care elementele de date descriu obiectul, valorile acestora pot fi cantitative , calitative sau descriptive. Informațiile despre un anumit domeniu pot fi reprezentate folosind mai multe obiecte, fiecare dintre acestea fiind descrisă de mai multe elemente de date. Valorile acceptate de elementele de date se numesc date.

@ Se numește un singur set de valori acceptate de elementele de date instanță obiect. Obiectele sunt legate între ele într-un anumit fel.

@ Se numește modelul obiect corespunzător cu elementele de date și relațiile sale constitutive model conceptual domeniul subiectului. Modelul conceptual oferă o idee despre fluxul de date în domeniul subiectului.

Unele elemente de date au o proprietate importantă pentru construirea unui model informațional. Dacă știm valoarea pe care o ia un astfel de element de date obiect, putem identifica valorile pe care le iau alte elemente de date ale aceluiași obiect. De exemplu, cunoscând numărul unic de model al unei mașini - 7, putem determina că acesta este un „Voyager” 96” și că cilindreea motorului acestui model este „3778”.

@ elementul cheie elementul de date este un astfel de element prin care este posibilă determinarea valorilor altor elemente de date.

Două sau mai multe elemente de date pot identifica în mod unic un obiect. În acest caz, ei sunt numiți „candidați” pentru elementele cheie ale datelor. Întrebarea este , care dintre candidați să folosească pentru a accesa obiectul este decis de utilizator sau de proiectantul sistemului. Elementele cheie ale datelor ar trebui alese cu grijă deoarece alegerea potrivita contribuie la crearea dreptului model conceptual date.

@ cheia principala este un atribut (sau un grup de atribute) care identifică în mod unic fiecare rând dintr-un tabel.

Conceptul de cheie primară este extrem de importantîn legătură cu conceptul de integritate a bazei de date, despre care vom discuta în detaliu la sfârșitul acestei secțiuni.

@ Tasta alternativă este un atribut (sau un grup de atribute) care nu se potrivește cu cheia primară și identifică în mod unic o instanță a unui obiect.

De exemplu, pentru un obiect ANGAJAT care are atributele ID ANGAJAT, NUME, NUME și NUME PATRONI, grupul de atribute NUME, PRENUME, PATRONIM poate fi o cheie alternativă la atributul „IDENTIFICATOR ANGAJAT” (presupunând că omonim complet nu lucrează la întreprindere).

@ Cheie externă este un atribut al unui tabel care este cheia primară a altui tabel.

De exemplu, atributul „NUMĂR DE MODEL” al unui obiect CAR ar putea fi o cheie străină pentru un obiect „MODEL”.

@ Înregistrarea datelor este o colecție de valori ale elementelor de date aferente.

Pe fig. 1.2. astfel de elemente de date sunt cheia unică și numele modelului, deplasarea, numărul de cilindri și puterea motorului. De exemplu, una dintre intrări este „7 Voyager'96 3.8 Grand 3778 6164.0” . Acest șir reprezintă valorile pe care le iau elementele de date ale obiectului CAR MODEL. Înregistrările sunt stocate pe un mediu, care poate fi creier uman, coală de hârtie, memorie computer, dispozitiv de stocare extern etc.

MODEL
CHEIE DE MODEL UNIC	Numele modelului	Deplasare (cc)	Putere (CP)
	GMC Jimmy 4.3
7	Voyager'96 3.8 Grand	3778	164,0
	Stealth 3.0
	348 Păianjen 3.4

Fig.1.2. Înregistrări de date ale obiectului MODEL.

Fiecare înregistrare a unui tabel constă dintr-un număr finit (și același!) de câmpuri, și un câmp specific pentru fiecare înregistrare a unui tabel poate conține un singur tip de date

@ Tip de date caracterizează tipul de date stocate.

Conceptul de tip de date din modelul informațional este pe deplin adecvat conceptului de tip de date din limbajele de programare. În mod obișnuit, SGBD-urile moderne permit stocarea de caractere, date numerice, șiruri de biți, date numerice specializate (de exemplu, sume în unități monetare), precum și date cu un format special (data, oră, interval de timp etc.). În orice caz, atunci când alegeți un tip de date, trebuie să țineți cont de capacitățile SGBD-ului cu care vor fi implementate datele. model fizic Sistem informatic.

@ Conexiune este o dependență funcțională între entități.

Dacă există o relație între unele entități, atunci faptele de la o entitate se referă sau sunt într-un fel legate de fapte de la o altă entitate. Menținerea consistenței dependențe funcționaleîntre entităţi se numeşte integritate referenţială. Întrucât relațiile sunt conținute „în” modelul relațional, implementarea integrității referențiale poate fi realizată atât de către aplicație, cât și de către SGBD în sine (folosind mecanisme declarative de integritate referențială și declanșatoare).

Legăturile pot fi reprezentate de cinci caracteristici principale:

Tip link (identificare, neidentificare)

entitate-mamă;

Entitate copil (dependentă);

Puterea de comunicare (cordialitate);

Valabilitatea valorilor goale (nule).

Relația se numește identificare dacă instanța entității copil este identificată (definită unic) prin asocierea acesteia cu entitatea-mamă. Atributele care alcătuiesc cheia primară a entității părinte sunt incluse în cheia primară a entității copil. Entitate copil într-o relație de identificare mereu dependent.

Se spune că relația este neidentificatoare. dacă instanța entității fiu este identificată altfel decât printr-o relație cu entitatea-mamă. Atributele care alcătuiesc cheia primară a entității părinte sunt incluse în atributele non-cheie ale entității copil.

Puterea de comunicare este raportul dintre numărul de instanțe de entitate părinte și numărul corespunzător de instanțe de entitate copil. Pentru orice altă conexiune decât nespecifică, această conexiune este scrisă ca 1:n.

@ Proceduri stocate este o aplicație (program) care combină interogări și logica procedurală (operatori de atribuire, ramificare logică etc.) și stocată într-o bază de date.

Procedurile stocate vă permit să conțineți programe destul de complexe cu baza de date care efectuează o cantitate mare de muncă fără a transfera date prin rețea și a interacționa cu clientul. De regulă, programele scrise în procedurile stocate sunt asociate cu prelucrarea datelor. Astfel, baza de date poate fi funcțional nivelul de sine o aplicație care poate comunica cu alte straturi pentru a primi cereri sau pentru a actualiza date.

@ reguli permite apelarea execuției actiuni specificate atunci când modificați sau adăugați date în baza de date (DB) și controlați astfel adevărul datelor plasate în ea.

De obicei, o acțiune este un apel la o anumită procedură sau funcție. Regulile pot fi asociate cu un câmp sau o înregistrare și, în consecință, se pot declanșa atunci când se modifică datele dintr-un anumit câmp sau înregistrare tabel. Regulile nu pot fi folosite la ștergerea datelor. Spre deosebire de restricții, care sunt doar un mijloc de control asupra conditii simple corectitudinea introducerii datelor, regulile vă permit să verificați și să mențineți relații arbitrar complexe între elementele de date din baza de date.

@ Integritate referenţială se asigură că valoarea cheii externe a instanței entității copil se potrivește cu valorile cheii primare din entitatea părinte.

Integritatea referenţială poate fi controlată pentru toate operaţiunile care modifică datele.

@ Normalizarea relațiilor este procesul de construire a structurii optime de tabele și relații într-o bază de date relațională.

În timpul procesului de normalizare, elementele de date sunt grupate în tabele reprezentând obiecte și relațiile lor. Teoria normalizării se bazează pe faptul că un anumit set de tabele are proprietăți mai bune pentru inserarea, modificarea și ștergerea datelor decât toate celelalte seturi de tabele care pot reprezenta aceleași date. Introducerea normalizării relațiilor în dezvoltarea unui model informațional asigură cantitatea minimă de fizică, adică înregistrată pe orice suport, bază de date și performanța maximă a acesteia, ceea ce afectează în mod direct calitatea sistemului informațional. Normalizarea modelului informaţional se realizează în mai multe etape (forma normală 1, 2 şi 3).

@ Dicționar de date este un depozit centralizat de informații despre obiecte, elementele lor de date constitutive, relațiile dintre obiecte, sursele, valorile, utilizarea și formatele de prezentare ale acestora.

@ Asigurarea integritatii baza de date este un sistem de măsuri care vizează menținerea în orice moment a corectitudinii datelor din baza de date.

Costul verificării și menținerii datelor poate reprezenta o parte semnificativă din total operațională cheltuieli. De exemplu, în întreprinderile de transport, pentru a controla corectitudinea introducerii datelor din documentația de călătorie, se practică introducerea paralelă a acelorași date de către mai mulți operatori. Se crede că probabilitatea de a comite aceeași eroare în acest caz va fi extrem de mică și o simplă comparație a rezultatelor introducerii diferiților operatori va ajuta la obținerea de date fără erori. Într-un SGBD, integritatea datelor este asigurată de un set de oferte speciale numite constrângeri de integritate.

@ Constrângeri de integritate este un set de reguli specifice care stabilesc admisibilitatea datelor și relațiile dintre acestea.

Sistem prelucrare automată datele se bazează pe utilizarea unui anumit model de date sau a unui model de informații. Modelul de date reflectă relațiile dintre obiecte.

2. Secvența creării unui model informațional

Procesul de creare a unui model informațional începe cu definirea cerințelor conceptuale ale unui număr de utilizatori (Fig. 2.1). Cerințele conceptuale pot fi determinate și pentru unele sarcini (aplicații) care nu sunt planificate a fi implementate în viitorul apropiat. Acest lucru poate crește ușor complexitatea lucrării, dar va ajuta să luați în considerare toate nuanțele funcționalității necesare pentru sistemul în curs de dezvoltare și să reduceți probabilitatea reluării acestuia în viitor. Cerințele utilizatorilor individuali sunt integrate într-o singură „vizualizare rezumativă”. Acesta din urmă este numit model conceptual.

@ model conceptual reprezintă obiectele și relațiile lor fără a specifica modul în care sunt stocate fizic.

Astfel, modelul conceptual este în esență un model de domeniu. La proiectarea unui model conceptual, toate eforturile dezvoltatorului ar trebui să fie îndreptate în principal către structurarea datelor și identificarea relațiilor dintre acestea, fără a lua în considerare caracteristicile de implementare și problemele de eficiență a procesării. Proiectarea modelului conceptual se bazează pe analiza sarcinilor de prelucrare a datelor rezolvate la această întreprindere. Modelul conceptual include descrieri ale obiectelor și relațiilor lor care sunt de interes în domeniul subiectului luat în considerare și identificate ca rezultat al analizei datelor. Aceasta se referă la datele folosite atât în ​​programele de aplicație deja dezvoltate, cât și în cele care vor fi doar implementate.

Modelul conceptual este apoi tradus într-un model de date compatibil cu SGBD selectat. Este posibil ca relațiile dintre obiectele reflectate în modelul conceptual să se dovedească ulterior a fi irealizabile prin intermediul SGBD-ului ales. Acest lucru va necesita o schimbare a modelului conceptual. Versiunea modelului conceptual care poate fi furnizată de un anumit SGBD se numește model logic.

@ Model logic reflectă relațiile logice dintre elementele de date, indiferent de conținutul și mediul de stocare al acestora.

Modelul de date logic poate fi relațional, ierarhic sau de rețea . Utilizatorilor li se aloca subseturi ale acestui model logic, numite modele externe (în unele surse sunt numite și subcircuite), reflectând ideile lor despre domeniul subiectului. model extern corespunde vederilor pe care utilizatorii le obțin pe baza modelului logic, în timp ce cerințe conceptuale reflectă opiniile pe care utilizatorii și-au dorit inițial și care au stat la baza dezvoltării modelului conceptual. Modelul logic este afișat în memorie fizică, cum ar fi un disc, o bandă sau un alt mediu de stocare.

@ Modelul fizic , care definește aspectul datelor, metodele de acces și tehnica de indexare, se numește modelul intern al sistemului.

Din punctul de vedere al programării aplicate, independența datelor este determinată nu de tehnica de programare, ci de disciplina acesteia. De exemplu, pentru a evita recompilarea aplicației cu orice modificare a sistemului, se recomandă să nu se definească constante (valori constante ale datelor) în program. Cea mai bună soluție este să treceți valorile programului ca parametri.

Toate cerințele reale ale domeniului subiectului și cerințele adecvate „ascunse” în etapa de proiectare ar trebui să fie reflectate în modelul conceptual. Desigur, este imposibil să se prevadă toate utilizările și modificările posibile ale bazei de date. Dar în majoritatea domeniilor, datele de bază, cum ar fi obiectele și relațiile lor, sunt relativ stabile. Doar schimbare cerinţele de informare, adică modalități de utilizare a datelor pentru a obține informații.

Gradul de independență a datelor este determinat de proiectarea atentă a bazei de date. Analiza cuprinzătoare a obiectelor de domeniu și a relațiilor lor minimizează impactul modificării cerințelor de date dintr-un program asupra altor programe. Acesta este ceea ce înseamnă independența completă a datelor.

3. Relații în model

O relație exprimă o mapare sau o relație între două seturi de date. Există relații de genul unu la unu», « unu la multi" Și „mulți la mulți”". În sarcina avută în vedere de a automatiza gestionarea activității unui dealer auto, în cazul în care clientul face o comandă pentru achiziționarea unui autoturism pentru prima dată, se efectuează înregistrarea inițială a datelor și informațiilor sale despre comanda efectuată. Dacă clientul face din nou o comandă, doar această comandă este înregistrată. Indiferent de câte ori un anumit client a făcut comenzi, acesta are un număr unic de identificare (o cheie unică de client). Informațiile despre fiecare client includ numele clientului, adresa, telefon, fax, prenume, prenume, patronimic, semn entitate legalăși notează. Astfel, atributele obiectului CLIENT sunt „CHEIA UNICA CLIENT”, „NUMELE CLIENT”, „ADRESA CLIENT”, etc. Următorul obiect de interes pentru noi este MODELUL AUTO. Acest obiect are atributele „CHEIE UNICA DE MODEL”, „NUME MODEL”, etc. Al treilea obiect luat în considerare este COMANDA. Atributele sale sunt „NUMĂRUL COMANDEI”, „CHEIA CLIENTULUI” și „CHEIA MODELULUI”. Iar al patrulea obiect luat în considerare este VÂNZĂTORUL. Atributele sale sunt „CHEIA VÂNZĂTORULUI UNIC”, „NUMELE VÂNZĂTORULUI”, „NUMELE” și „NUMELE PĂTIT”.

Relație unu-la-unu (între două tipuri de obiecte)

Să ne întoarcem mental la vremurile economiei de distribuție planificate. Să presupunem că la un anumit moment în timp, un client poate plasa o singură comandă. În acest caz, relația " unu la unu”, notat cu săgeți simple, așa cum se arată în Fig. 2.2a.

Orez. 2.2. Relaţii între două obiecte: a) „unu la unu”; b) „unu la mulți”; c) multi-la-multi

Orez. 2.3. Relația dintre date într-o relație unu-la-unu.

O relație unu-la-mai multe (între două tipuri de obiecte).

La un moment dat, un client poate deveni proprietarul mai multor modele de mașini, în timp ce mai mulți clienți nu pot fi proprietarii unei mașini. O relație unu-la-mulți poate fi reprezentată cu o singură săgeată îndreptată spre unul și cu o săgeată dublă îndreptată către mulți, așa cum se arată în Fig. 2.2, b.

În acest caz, o înregistrare de date a primului obiect (este adesea numită părinte sau principal) va corespunde mai multor înregistrări ale celui de-al doilea obiect (copil sau subordonat). Relațiile unu-la-mulți sunt foarte frecvente în dezvoltarea bazelor de date relaționale. Directorul este adesea folosit ca obiect părinte, iar cheile unice pentru accesarea intrărilor din director sunt stocate în obiectul copil. În exemplul nostru, ca atare director, putem reprezenta obiectul CLIENT, care stochează informații despre toți clienții. Când accesăm o înregistrare pentru un anumit client, avem acces la o listă cu toate achizițiile pe care le-a făcut și la informații despre care sunt stocate în obiectul MODEL AUTO, așa cum se arată în Fig. 2.4. Dacă există înregistrări în obiectul copil pentru care nu există înregistrări corespunzătoare în obiectul CLIENT, atunci nu le vom vedea. În acest caz, se spune că obiectul conține înregistrări orfane (singurate). Acest lucru nu este acceptabil, iar în viitor veți învăța cum să evitați astfel de situații.

Orez. 2.4. Relația dintre date într-o relație unu-la-mulți.

Dacă ne uităm la înregistrările obiectului CAR MODEL, atunci în obiectul CLIENT putem obține date despre clientul care a cumpărat acest lucru mașină (vezi fig. 2.4). Vă rugăm să rețineți că nu vom primi informații despre clienți pentru înregistrările orfane.

O relație multi-la-mulți (între două tipuri de obiecte).

În acest exemplu, fiecare agent de vânzări poate deservi mai mulți clienți. Pe de altă parte, cumpărând mașini în momente diferite, fiecare client poate fi deservit de diferiți vânzători. Există o relație multi-la-mulți între obiectele CLIENT și VÂNZĂTOR. Această relație este indicată de săgeți duble, așa cum se arată în Fig. 2.2, c.

Pe fig. 2.5 arată schema prin care datele vor fi interconectate în acest caz. Privind datele din obiectul CUSTOMER, putem afla care vânzători au servit un anumit client. Totuși, în obiectul SELLER, în acest caz, va trebui să creăm mai multe înregistrări pentru fiecare vânzător. Fiecare linie va corespunde fiecărui serviciu clienți oferit de vânzător. Cu această abordare, ne vom confrunta cu probleme serioase. De exemplu, nu vom putea introduce o cheie unică pentru fiecare vânzător în obiectul VÂNZĂTOR, deoarece în mod inevitabil un vânzător va deservi mai mulți clienți, caz în care vom avea mai multe înregistrări pentru același vânzător.

Orez. 2.5. Relația dintre date într-o relație multi-la-mulți

Conform teoriei bazelor de date relaționale, sunt necesare trei obiecte pentru a stoca o relație multi-la-mulți: unul pentru fiecare entitate și unul pentru a stoca relațiile dintre ele (obiect intermediar). Obiectul intermediar va conține identificatorii obiectelor aferente, așa cum se arată în Figura 1. 2.6.

Orez. 2.6. Afișarea relațiilor dintre date într-o relație multi-la-mulți folosind un obiect intermediar

Relațiile dintre obiecte fac parte din modelul conceptual și trebuie mapate la baza de date. Alături de relațiile dintre obiecte, există relații între atributele unui obiect. De asemenea, face distincția între relațiile unu-la-unu, unu-la-mulți și multe-la-mulți.

Relație unu-la-unu (între două atribute)

Presupunem că cheia (numărul) clientului este identificatorul său unic, adică nu se modifică odată cu primirea ulterioară a comenzilor de la acest client. Dacă, împreună cu numărul clientului, în baza de date este stocat un alt identificator unic (de exemplu, un număr de pașaport), atunci există o relație unu-la-unu între acești doi identificatori unici. Pe fig. 2.7a această relație este indicată de săgeți simple.

Relație unu-la-mai mulți (între două atribute)

Numele clientului și numărul clientului coexistă. Clienti din aceleasi nume pot fi multe, dar toate au numere diferite. Fiecărui client i se atribuie un număr unic. Aceasta înseamnă că un singur nume corespunde unui anumit număr de client. O relație unu-la-mai multe este indicată printr-o singură săgeată în direcția „unu” și o săgeată dublă în direcția „mai multe” (Fig. 2.7, b).

Relație multi-la-mulți (între două atribute)

Mai mulți clienți cu același nume ar putea fi serviți de mai mulți furnizori. Mai mulți vânzători cu același nume ar putea primi comenzi de la mai mulți clienți. Există o relație multi-la-mulți între atributele „nume client” și „nume agent de vânzări”. Notăm această relație cu săgeți duble (Fig. 2.7, c).

dar)

b)

în)

Orez. 2.7. Relații între două atribute:
a) relație unu-la-unu; b) relația unu-la-mai mulți» c) relație multi-la-mulți»

Tipuri de modele de date

Modelele de date ierarhice și de rețea au început să fie utilizate în sistemele de management al bazelor de date la începutul anilor ’60. La începutul anilor 1970, a fost propus model relațional date. Aceste trei modele diferă în principal prin modul în care reprezintă relațiile dintre obiecte.

Modelul ierarhic de date este construit pe principiul unei ierarhii a tipurilor de obiecte, adică un tip de obiect este cel principal, iar restul, situat pe niveluri inferioare ierarhie, - subordonaţii (Fig. 2.8). Se stabilește o relație unu-la-mulți între obiectele master și subordonate. Cu alte cuvinte, pentru un anumit tip de obiect principal, există mai multe tipuri de obiecte subordonate. În același timp, pentru fiecare instanță a obiectului principal, pot exista mai multe instanțe de tipuri de obiecte subordonate. Astfel, relațiile dintre obiecte seamănă cu relațiile dintr-un arbore genealogic, cu o singură excepție: pentru fiecare tip de obiect copil (subordonat o ), nu poate exista decât un tip de obiect părinte (master). Pe orez. 2.8 nodurile și ramurile formează o structură arborescentă ierarhică. Un nod este o colecție de atribute care descriu un obiect. Cel mai înalt nod din ierarhie se numește nodul rădăcină. tipul principal obiect). Nodul rădăcină este la primul nivel. Nodurile dependente (tipurile de obiecte subordonate) sunt la nivelul al doilea, al treilea etc.

Orez. 2.8. Diagrama unui model ierarhic de date.

ÎN model de rețea Aceste concepte de obiecte master și slave sunt oarecum extinse. Orice obiect poate fi atât master cât și slave (în modelul de rețea, obiectul master este notat cu termenul „proprietar al setului”, iar slave - prin termenul „membru al setului”). Același obiect poate fi atât proprietar, cât și membru al unui set în același timp. Aceasta înseamnă că fiecare obiect poate participa la orice număr de relații. Schema modelului de rețea este prezentată în Figura 2.9.

Fig.2.9. Diagrama modelului de date de rețea.

În modelul de date relaționale, obiectele și relațiile dintre ele sunt reprezentate folosind tabele, așa cum se arată în Fig. 2.10. Relațiile sunt, de asemenea, tratate ca obiecte. Fiecare tabel reprezintă un obiect și este format din rânduri și coloane. Într-o bază de date relațională, fiecare tabel trebuie să aibă o cheie primară ( elementul cheie) este un câmp sau o combinație de câmpuri care identifică în mod unic fiecare rând din tabel. Datorită simplității și naturaleței reprezentării, modelul relațional este cel mai utilizat în DBMS pentru calculatoarele personale.

Orez. 2.10. Schema modelului de date relaționale.

Atunci când se dezvoltă o bază de date, subiectul este mai întâi investigat (de exemplu, „Universitate”). Evidențiază obiectele principale. Ele pot fi reale („Student”) sau abstracte („Disciplina”). Fiecare obiect este caracterizat de un set de proprietăți − atributele obiectului (câmpurile de date). Pentru fiecare obiect, atributele sunt umplute cu anumite valori. Atributele pot fi simple sau cheie.

Atribut cheie (cheie)- acest elemente individuale date din care pot fi determinate toate celelalte elemente de date („Numărul caietului de note”). Cheia poate fi simplă sau compusă ("Nume", "Prenume", "Patronimic").

După definirea obiectelor principale ale domeniului subiectului folosind atributele lor cheie, se stabilesc legături între aceste obiecte:

a) 1:1 ("unu la unu") - fiecare instanță a obiectului A corespunde unei singure instanțe a obiectului B și invers (Figura 17).

Figura 17 - Relația „unu la unu”

b) 1:M ("unu la mai mulți") - fiecare instanță a obiectului A poate corespunde la 0, 1 sau mai multe instanțe ale obiectului B, cu toate acestea, fiecare instanță a obiectului B corespunde doar unei instanțe a obiectului A (Figura 18) .

Figura 18 - Relația „unu la mulți”

c) M:M („multe-la-mulți”) – fiecare instanță a obiectului A corespunde la 0, 1 sau mai multe instanțe ale obiectului B și invers (Figura 19).

Figura 19 - Relația multi-la-mulți

Obiectele principale ale domeniului subiectului cu legături stabilite intre ele sunt model infologic .

Relaţii

Obiectul domeniului subiectului poate fi reprezentat ca un tabel de relații - un tabel de un tip special, care are:

Fiecare linie conține informații despre o instanță a obiectului (linia relației - tuplu);

Toate coloanele sunt omogene, adică toate elementele dintr-o coloană au același tip și lungime, au un nume și conțin informații despre un singur atribut al unui obiect;

· fiecare element reprezintă un element de date despre obiect;

· toate rândurile și coloanele sunt unice (fără repetări);

Nu există celule goale în tabele.

Sunt apelate baze de date bazate pe tabele de relații relațional (relație - relație). Un set de relații (tabele) este utilizat în baza de date pentru a stoca informații despre obiectele din lumea reală și pentru a modela relațiile dintre ele. De exemplu, pentru a stoca obiectul „elev”, utilizați relația STUDENT, în care proprietățile obiectului sunt situate în coloanele tabelului, care sunt atributele obiectului (tabelul 8):

Tabelul 8 - Atitudine STUDENT

Se apelează lista de nume de atribute de relație schema de relatii. schema de relatii STUDENT se poate scrie asa: STUDENT = (Nume, Grupă de vârstă ).

O bază de date relațională este un set de relații interdependente. Fiecare relație (tabel) din computer este reprezentată ca un fișier de înregistrări.

Deasupra tabelelor - relații, puteți efectua opt operații diferite de teorie a mulțimilor și algebră relațională (unire, selecție, proiecție, intersecție, adunare, înmulțire, diferență, împărțire). Ca urmare, multe tabele noi (calculate) - relații (rapoarte, selecții, interogări etc.) pot fi obținute din relațiile (de bază) introduse.

Datorită faptului că informațiile din bazele de date sunt prezentate în două forme - informații stocate (tabele inițiale, introduse) și informații calculate (tabelele obținute pe baza celor inițiale), puteți economisi semnificativ memorie și accelera procesul de procesare a acestor informații. .

Pentru a crea o bază de date simplă și de încredere, este necesară normalizarea relațiilor. Normalizarea relațiilor– proces pas cu pas descompunerea relaţiilor în altele mai mici şi mai simple. În ciuda creșterii numărului de relații, operațiunile de acces la date sunt accelerate semnificativ datorită corectitudinii îmbunătățite, eliminării dublării și asigurării coerenței datelor în baza de date.

Sunt câteva forme normale:

Prima formă normală. Relația este considerată a fi în primul forma normala, dacă toate atributele sale sunt indivizibile (simple). De exemplu, relația prezentată mai jos în Figura 20 nu este normalizată deoarece conține un atribut complex Sport. Pentru a aduce această relație într-o formă normalizată, trebuie să scăpăm de acest atribut complex.

Figura 20 - Reducerea la prima formă normală

În relația rezultată, cheia este un compus format din atribute Nume de familieȘi Un fel de sport.

A doua formă normală. O relație este considerată a fi în a doua formă normală dacă toate atributele ei depind de cheia compusă ca întreg, și nu de părțile sale. Prin urmare, dacă o relație este în prima formă normală și are o cheie simplă mai degrabă decât o cheie compusă, atunci este automat atât în ​​​​prima și a doua formă normală.

De exemplu, în ceea ce privește AFIRMAȚIE(Figura 21), care are o cheie compusă " Student, Disciplina", atribut Lector depinde doar de Discipline, nu din toată cheia. Această relație poate fi normalizată prin „ruperea” ei în două relații PROGRESULȘi PROFESOR:

DECLARAȚIE = (Student, Disciplina, Lector, nota)

PROGRES = (Student, Disciplina, nota) PROFESOR = (Disciplina, lector)

Figura 21 - Reducerea la a doua formă normală

a 3-a formă normală. O relație este considerată a fi în a treia formă normală dacă sunt eliminate dependențele dintre atributele non-cheie (dependențe tranzitive). De exemplu, în ceea ce privește SUBIECTUL = (Nume, Lector, Catedră, Telefon) nu este un atribut cheie Telefon depinde de nu atribut cheie Scaun.

Pentru a elimina dependența tranzitivă, este necesar să „împarți” relația inițială în două DISCIPLINA = (Nume, Lector, Departament) și DATE DEPARTAMENTULUI = (Scaun, Telefon).

Simplificarea suplimentară a tabelelor este asociată cu restricție suplimentară tipuri de dependență între atributele relației.

După normalizarea relațiilor și stabilirea legăturilor între ele, se formează un model infologic al domeniului subiectului. Mai jos (în Figura 22) este un exemplu de model infologic al unei companii care finalizează tranzacții cu clienții prin angajații-managerii săi:

Client Nume I.O. numărul tranzacției Nume I.O. Poziţie data de Adresa Experienţă Numele și prenumele managerului Telefon Numele și numele clientului

Figura 22 - Modelul Firmei

Pe baza modelului infologic, se dezvoltă un model de date care descrie structura logică a bazei de date limbaj de descriere a datelor (DDL), – model datalogic (DM).

Pentru a lega DM-ul la mediul de stocare, se folosește un model de date strat fizic – model fizic (FM).În această etapă a proiectării fizice a bazei de date se selectează tipul de suport, se dezvoltă formatul înregistrărilor stocate și se proiectează metodele de acces la date.

SGBD

După aceea, este deja posibil să se formeze (umple) baza de date și să lucreze direct cu ea. Lucrul cu bazele de date se reduce la următoarele operații:

1) înregistrare (umplere baze de date);

2) vedere;

3) editarea (adăugarea, ștergerea, corectarea);

4) eșantionare (interogări, rapoarte).

Aceste operațiuni de acumulare și manipulare a datelor sunt efectuate de program special – sistem de management al bazelor de date (DBMS).

Conform tehnologiei de rezolvare a sarcinilor efectuate de SGBD, bazele de date pot fi împărțite în două tipuri:

Baza de date centralizată (stocat în întregime pe dispozitivul de stocare al unui sistem informatic și, dacă sistemul face parte dintr-o rețea, atunci alte sisteme pot accesa această bază de date);

Baza de date distribuită (constă din mai multe, uneori intersectându-se sau duplicând unele cu altele, baze de date stocate pe VZU a diferitelor noduri de rețea).

SGBD oferă acces la datele bazei de date în două moduri:

Acces local(presupune că DBMS procesează baza de date, care este stocată pe VRAM-ul aceluiași computer);

Acces de la distanță(acesta este un apel la baza de date, care este stocată pe unul dintre nodurile rețelei).

Accesul de la distanță poate fi efectuat folosind tehnologia server de fișiere sau client-server. Tehnologia serverului de fișiere implică alocarea unuia dintre sisteme de calcul, numit server, pentru a stoca baza de date. Toate celelalte computere din rețea (clienți) joacă rolul de stații de lucru care copiază partea necesară a bazei de date centralizate în memoria lor, unde are loc procesarea. Tehnologia client-server presupune că un server dedicat stocării unei baze de date centralizate procesează suplimentar cererile de la stațiile de lucru client. Clientul trimite o cerere către server. Serverul trimite clientului datele care sunt rezultatul unei căutări în baza de date la cererea acestuia.

Sistem de management al bazelor de date - un set de instrumente software și lingvistice.

Software asigură organizarea introducerii, procesării și stocării datelor, precum și asigurarea interacțiunii tuturor părților sistemului în timpul funcționării acestuia (configurare, testare, recuperare).

Instrumente lingvistice oferi utilizatorului interacțiunea cu baza de date. Acestea includ:

• limbaje de manipulare a datelor(YMD) - limbaje de interogare a bazei de date, care sunt un sistem de comenzi pentru lucrul cu date (selectare, interogare, inserare, ștergere etc.);
• limbaje de definire a datelor(NDL) - limbaje concepute pentru a crea o schemă a bazei de date (descrieri ale tipurilor de date, structura bazei de date, interacțiunea și relațiile dintre elemente).

Figura 22 - Schema de interacțiune a utilizatorului cu baza de date

SGBD modern – program de aplicare, care este conceput pentru a facilita munca unui utilizator necalificat cu baza de date. Lucrează cu el în limbaj natural fără cunoștințe despre limbajul de manipulare a datelor și limbajul de definire a datelor (Figura 22). Un exemplu de astfel de SGBD este binecunoscutul produs Microsoft- Acces DBMS.

Conexiuni unu-la-unu

Conexiuni unu-la-unu are loc atunci când fiecare instanță a primului obiect (A) corespunde unei singure instanțe a celui de-al doilea obiect (B) și invers, fiecare instanță a celui de-al doilea obiect (B) corespunde doar unei instanțe a primului obiect (A). Trebuie remarcat faptul că astfel de obiecte pot fi combinate cu ușurință într-unul singur, a cărui structură este formată prin combinarea atributelor ambelor obiecte originale, iar oricare dintre cheile alternative poate fi aleasă ca atribut cheie, adică. cheile obiectului sursă. Imagine grafică Legăturile unu-la-unu sunt un grup - șef, o companie - un cont curent într-un rezervor etc.

Fig.1 Reprezentarea grafică a relațiilor unu-la-unu ale obiectelor

Relații unu-la-mai multe (1:M)

Relații unu-la-mai multe (1:M)- acestea sunt astfel de relații când o instanță a unui obiect (A) poate corespunde mai multor instanțe ale altui obiect (B), iar fiecare instanță a celui de-al doilea obiect (B) poate corespunde doar unei instanțe a primului obiect (A).

Fig.2 Reprezentarea grafică a unei conexiuni multi-valorice a relațiilor dintre obiecte.

Într-o astfel de conexiune, obiectul A este obiectul principal, iar obiectul B este obiectul subordonat, adică. există o subordonare ierarhică a obiectului B față de obiectul A. Un exemplu de relații cu valori unu-la-mai multe sunt subdiviziunile - angajați, o catedră - un profesor, un grup de elevi etc.

Relații multi-la-multe-valorice (M:N)

Relații multi-la-multe-valorice (M:N)- acesta este atunci când, fiecare instanță a unui obiect (A) poate corespunde mai multor instanțe ale celui de-al doilea obiect (B) și invers, fiecare instanță a celui de-al doilea obiect (B) poate corespunde și mai multor instanțe ale primului obiect (A). ).

Fig.3 Transformarea unei legături de tip M:N printr-un obiect - o legătură

Obiectul link trebuie să aibă un identificator format din identificatorii obiectelor originale Ka și Kb.
Un exemplu de relații multe - multivalorice este relația furnizori - mărfuri, dacă un furnizor furnizează denumiri diferite de bunuri, iar bunurile cu același nume sunt furnizate de mai mulți furnizori.

Definirea legăturilor între obiectele informaţionale

Să luăm în considerare definirea legăturilor dintre obiectele informaționale și tipul de relații prin care acestea sunt caracterizate pentru domeniul de studiu Procesul educațional.

Relațiile dintre obiectele GRUP-ELEV se caracterizează prin relații unu-la-mai multe (1:M), deoarece un grup include mulți studenți, iar un elev este inclus într-un singur grup. Legătura dintre ele se realizează prin numărul grupului, care este un identificator unic al obiectului principal. GRUPUL este inclus în identificatorul compus al obiectului STUDENT (vezi Tabelul 1)

În mod similar, se stabilește o legătură între obiectele DEPARTAMENTUL PROFESOR , care sunt și ele în relații unu-la-mulți. Legătura dintre ele se realizează prin cheia unică a obiectului principal DEPARTAMENTUL - codul catedrei, care este descriptiv în obiectul subordonat PROFESOR.

Tabelul 1. Obiecte informații generale despre elevi, grupuri și materii

Tabelul 2. Gruparea detaliilor pe obiectele de informare ale documentului Lista cadrelor didactice ale catedrei

În tabel sunt acceptate notații pentru cheie: P - simplu, U - unic.

În fiecare grupă se țin cursuri la diferite materii pe parcursul semestrului (obiectul STUDIU). Pe de altă parte, fiecare activitate este specifică fiecărui grup. Prin urmare, există o relație unu-la-mulți între obiecte SUBIECTUL - STUDIU.

Există multe clase pentru fiecare materie. diverse grupuri de diferiți profesori. Pe de altă parte, fiecare lecție se desfășoară pe un subiect specific, care definește o relație unu-la-mulți între obiectele SUBIECTUL-STUDIU. Relațiile unu-la-mai multe dintre obiecte sunt definite în mod similar. PROFESOR - STUDIU.
Obiectul STUDIU joacă de fapt rolul unui obiect de legătură în relațiile multi-la-multe-valori ale obiectelor.

Fig.4 Relații cu multe valori ale obiectelor informaționale

Fig.5 Modelul informaţional-logic al domeniului de studiu Procesul educaţional

Obiectul STUDIU conține date despre progresul (nota) unui anumit elev într-o anumită lecție. Prin urmare, este asociat cu obiectul STUDENT și obiectul STUDIU. Un elev are note pentru mai multe clase, dar fiecare notă se referă întotdeauna la un anumit elev. Aceasta înseamnă că obiectul PROGRESS este subordonat și se află într-o relație unu-la-unu cu obiectul STUDENT. Obiectul PROGRES și este, de asemenea, subordonat și este într-o relație de una - mai multe valori cu obiectul STUDIU. Obiectul STUDIU joacă rolul unui obiect - o legătură de multe - relații cu multe valori între obiectele STUDENT și STUDIU. Relațiile cu multe - multe valori între aceste obiecte sunt determinate de faptul că un elev corespunde mai multor clase afișate de obiectul STUDIU, iar o lecție este condusă cu mulți elevi.

Tabelul 3 enumeră toate legăturile cu o singură valoare dintre obiecte, specifică cheile prin care ar trebui stabilite legăturile și definește obiectele informaționale principale și subordonate din aceste legături.

Tabelul 3 Relații dintre obiectele informaționale

Modelul informaţional-logic al disciplinei Procesul educaţional

Modelul informațional-logic este dat într-o formă canonică și obiectele din el sunt așezate pe nivele. Nivelul altor obiecte este determinat de cel mai mult drum lung la obiectul de la nivelul zero. O astfel de plasare a obiectelor dă o idee despre subordonarea lor ierarhică, face modelul mai vizual și facilitează înțelegerea relațiilor de valori unu-la-mai multe dintre obiecte.

Structura logică bază relațională date

Structura logică a bazei de date relaționale Accesați datele este o afișare adecvată a modelului informațional-logic primit, care nu necesită transformări suplimentare. Fiecare obiect de informații despre modelul de date este mapat la un tabel relațional corespunzător. Structura unui tabel relațional este determinată de compoziția necesară a corespondentului obiect informativ, unde fiecare coloană (câmp) corespunde unuia dintre atributele obiectului. Atributele cheie ale unui obiect formează o cheie unică a unui tabel relațional. Pentru fiecare coloană, sunt specificate tipul, dimensiunea datelor și alte proprietăți. Rândurile (înregistrările) tabelului corespund instanțelor obiectului și sunt formate atunci când tabelele sunt încărcate.

Relațiile dintre obiectele modelului de date sunt implementate de aceleași cerințe − cheile de comunicareîn tabelele respective. Cheia de legătură este întotdeauna cheia unică a tabelului principal. Cheia de legătură din tabelul subordonat este fie o parte a cheii unice din acesta, fie un câmp care nu face parte din cheia primară (de exemplu, codul departamentului din tabelul PROFESOR). Se apelează cheia de legătură din subtabel cheie externă. Accesul poate crea schema de date, care afișează vizual structura logică a bazei de date. Definirea relațiilor cu valori unul - mai multe în această schemă ar trebui efectuată în conformitate cu modelul de date construit. Aspect schema de date este aproape aceeași ca reprezentare grafică model informaţional-logic. Pentru modelul de date construit în exemplul considerat, structura logică a bazei de date sub forma unei scheme de date Access este prezentată în Fig. 2.7.

În această diagramă, dreptunghiurile arată tabelele bazei de date cu o listă completă a câmpurilor lor, iar relațiile arată la ce câmpuri sunt legate tabelele. Numele câmpurilor cheie sunt în partea stângă lista completa câmpurile fiecărui tabel.

| Planificarea lecției și materialele pentru lecție | 8 clase | Planificarea lecțiilor pentru anul școlar | Modele tabulare

Lecția 12
Modele tabulare

Modele tabulare

Probleme în studiu:

Tabele de tip „obiect-proprietate”.
- Tip tabel „obiect-obiect”.
- Matrici binare.

Tabele de tip „obiect-proprietate”

O altă formă comună de model de informare este masă dreptunghiulară , format din rânduri și coloane. Utilizarea tabelelor este atât de familiară încât de obicei nu necesită explicații suplimentare pentru a le înțelege.

Ca exemplu, luați în considerare Tabelul 2.1.

La compilarea unui tabel, acesta include doar informațiile care interesează utilizatorul. De exemplu, pe lângă acele informații despre cărți care sunt incluse în tabelul 2.1, mai sunt și altele: editor, număr de pagini, cost. Cu toate acestea, pentru compilatorul tabelului 2.1, au existat suficiente informații despre autor, titlul și anul publicării cărții (coloanele „Autor”, „Titlu”, „Anul”) și informații pentru a găsi cartea pe rafturile raftului de cărți. (coloana „Raft”). Se presupune că toate rafturile sunt numerotate și, în plus, fiecărei cărți i se atribuie propriul număr de inventar (coloana „Număr”).

Tabelul 2.1 - acesta este un model informativ al stocului de carte al bibliotecii de acasă.

Tabelul poate reflecta un proces care are loc în timp (Tabelul 2.2).

Citirile enumerate în Tabelul 2.2 au fost luate pe parcursul a cinci zile la aceeași oră a zilei. Privind tabelul, este ușor să compari diferite zile în ceea ce privește temperatura, umiditatea etc. Aceasta masa poate fi considerat ca model informativ procesul de schimbare a vremii.

Tabelele 2.1 și 2.2 sunt tipul de tabel cel mai frecvent utilizat. Ele sunt numite tabele „obiect-proprietate”..

Un rând al unui astfel de tabel conține informații despre un obiect (o carte din bibliotecă sau vremea la 12-00 într-o anumită zi). Coloane - caracteristici (proprietăți) separate ale obiectelor.

Desigur, rândurile și coloanele din tabelele 2.1 și 2.2 pot fi schimbate prin rotirea lor cu 90°. Uneori o fac. Apoi rândurile vor corespunde proprietăților, iar coloanele obiectelor. Dar cel mai adesea tabelele sunt construite astfel încât să aibă mai multe rânduri decât coloane. De regulă, există mai multe obiecte decât proprietăți.