Лекция №28
Тема занятия: ER – проектирование баз данных.
Цель занятия: Рассмотреть и изучить основные особенности этапа ER –проектирования баз данных.
План - конспект:
1. Общие сведения о ER – проектировании.
2. Локальное проектирование ER – диаграмм.
3. Глобальное проектирование ER – диаграмм.
4. Переход от ER – диаграммы к реляционной модели.
1. Общие сведения о ER – проектировании.
ER - метод (Entity - Relationship, ”сущность - связь”) является одним из распространенных методов проектирования баз данных реляционного типа. Данный метод был предложен Петером Пин-Шеном Ченом. Идеи П. Чена являются своеобразным стандартом в построении ER-моделей. Другие модели могут отличаться набором графических символов, некоторыми особенностями моделирования, но основные правила остались теми же.
П. Чен понимал под «сущностью» "нечто", что можно идентифицировать. Сущности могут попадать в различные Типы сущностей, которые на ER-диаграммах изображаются в виде прямоугольников. Чен считал что, Реальный мир содержит множество объектов, которые можно четко идентифицировать. Некоторые из них интересны при моделировании, другие - нет. В задачи проектировщика входит отобрать именно те типы сущностей, которые нужны и будущей базе данных.
При построении инфологической модели жесткое деление на объекты и свойства не обязательно. Одна и та же сущность предметной области в одном фрагменте инфологической модели может выступать как свойство объекта, а в другом – как самостоятельный объект (принцип относительности объектов). Интерпретация сущности будет зависеть от точки зрения конкретного пользователя.
По мнению П. Чена на протяжении этапа ER - проектирования выполняются следующие действия:
1. Формируются атрибуты сущностей.
2. Определяются степень связи и класс принадлежности сущностей.
3. Определяется генерация предварительных отношений.
П. Чен разделил ER – метод проектирования баз данных на два процесса:
1. Процесс проектирования локальных ER – диаграмм.
2. Процесс проектирования глобальных ER – диаграмм.
2. Локальное проектирование ER - диаграмм.
Рассмотрим этап ER – проектирования на конкретном примере:
Необходимо спроектировать базу данных, которая будет отображать сведения о товарах, которые фирма реализует; сведения о клиентах, которые когда либо сделали заказ или в будущем собираться его совершить; сведения о заказанных товарах; сведения о сотрудниках предприятия совершивших сделку, сведения о должностях занимаемых сотрудниками.
В сведения о товарах должны быть включены следующие данные:
Код товара
Наименование товара
Цена
Единица измерения
Сведения о наличии поставок
В сведения о клиентах должны быть включены следующие данные:
Код клиента
Фамилия
Имя
Отчество
Адрес
Телефон
В сведения о сотрудниках должны быть включены следующие данные
Код сотрудника
Фамилия
Имя
Отчество
Адрес
Телефон
Занимаемая должность
Процентная ставка, зависящая от занимаемой должности
В сведения о заказах должны быть включены следующие данные
Код заказа
Количество заказанного товара
Дата заказа
Данные о клиенте заказавшем товар
Данные о товаре который заказал клиент
Данные о сотруднике осуществившем сделку
В процессе проектирования локальных ER-диаграмм необходимо пользоваться следующими правилами:
1. Определить Сущности. Сущность в нотации П. Чена изображается в виде поименованного прямоугольника. Наименование заносится в именительном падеже, единственного числа. В данном примере к сущностям будет отнесены такие объекты как: Товар, сотрудник, клиент, должность, заказ.
2. Каждый тип сущности должен иметь первичный ключ. Графически атрибуты типов сущностей изображаются в овалах, которые связываются с прямоугольником ненаправленными связями. Ключи на диаграмме подчеркивают.
Например, тип сущности «Сотрудник» характеризуется таким набором атрибутов:
 |
А тип сущности товар таким набором атрибутов:
3. Связь между типами сущностей отображает фактическое или возможное взаимодействие между ними. Графически связь изображают в виде поименованного ромба с обязательным обозначением типа связи (1:1, 1:N, M:N).
Например, связь между сущностями Сотрудник, Товар, должность будет выглядеть так:
 |
Обратите внимание на то, что для обеспечения связи между сущностями сотрудник и товар была использована сущность Заказ, и в качестве связующего звена к сущности Заказ Были добавлены два новых атрибута, это «Код товара» и «Код сотрудника».
Предоставленный выше рисунок являться локальной ER – диаграммой. Локальными ER – диаграммами также будут являться взаимоотношения между сущностями: Товар и клиент, Сотрудник и Должность, Сотрудник и Клиент И т. д.
3. Глобальное проектирование ER – диаграмм.
Проектирование глобальной инфологической модели данных состоит в интеграции локальных информационных структур, полученных на предыдущем этапе. Интеграция осуществляется по следующей схеме:
Для построения глобальной ER – диаграммы, добавим к уже существующей локальной модели локальную модель сущности Клиент. В результате у нас получится следующая глобальная ER – диаграмма базы данных.
4. Переход от ER – диаграммы к реляционной модели.
Переход от глобальной ER – диаграммы к физической модели является последним этапом проектирования, поскольку именно на этом этапе все сущности и их атрибуты будут представлены в виде реляционных таблиц базы дынных и именно на основе этих таблиц будет построена база данных.
Различие ER – диаграммы и реляционной модели данных лишь в графическом отображении.
Правила перехода от ER – диаграммы к реляционной модели.
1. Атрибуты сущностей отображаются в виде списка.
2. Ключевые поля подчеркиваются, и возглавляют список.
3. Название сущностей не указываются.
4. Связи осуществляются с помощью ключевых полей и внешних ключей.
Преобразуем изображенную выше ER – диаграмму в реляционную модель.Контрольные вопросы:
Кем был разработан ER – метод? Как обозначаются сущности на ER – диаграмме? Как обозначаются атрибуты сущностей на ER – диаграмме? На какие два этапа разделен процесс проектирования ER – диаграмм? Кем был разработан метод ER – проектирования?
Вывод: Прежде чем приступить к реализации базы данных в программной среде, создатель должен уяснить цель создаваемой БД, а также представлять, как будет выглядеть обработанная информация в базе. Наиболее сложным этапом при создании баз данных является не практическая реализация в программной среде, как многие считают, а этап построения непосредственно модели базы. Материал, изложенный в данной лекции, поможет вам в дальнейшем избежать проблем связанных с проектированием моделей баз данных, что существенной снизит появление неправильной или некорректной информации в вашей базе данных.