- •Предметная область. Интеграция данных. Достоинства. Проблемы.
- •Интеграция данных Достоинства интеграции данных
- •Проблемы, связанные с интеграцией данных
- •2. Функции администратора базы данных.
- •Защита данных от разрушения при сбоях оборудования.
- •Защита от некорректных обновлений.
- •Защита данных от несанкционированного доступа.
- •Обеспечение коллективного доступа к данным.
- •Пользователи информационной системы
- •Уровни представления информационной системы.
- •Начальный уровень
- •Инфологический уровень
- •Концептуальный уровень
- •Внутренний уровень
- •Структура данных сетевой модели
- •Способы упорядочения подчиненных записей
- •Режим включения подчиненных записей
- •Режим исключения подчиненных записей.
- •Операции над данными в сетевой модели.
- •Ограничения целостности в сетевой модели.
- •4.. Иерархические базы данных.
- •Структура данных иерархической модели
- •Операции над данными в иерархической модели
- •Ограничения целостности в иерархической модели.
- •5 Реляционные базы данных.
- •6… Цели проектирования баз данных
- •Универсальные отношения
- •7..Проблемы, связанные с использованием единственного отношения
- •Проблема вставки.
- •Проблема обновления.
- •Проблема удаления.
- •Функциональные зависимости
- •8..Нормальные формы отношений Первая нормальная форма
- •Вторая нормальная форма
- •Третья нормальная форма
- •Третья усиленная форма или нормальная форма Бойса–Кодда (нфбк)
- •Декомпозиция отношений
- •9..Избыточные функциональные зависимости. Правила вывода
- •Правило 1. Транзитивные зависимости
- •Правило 2. Корректные, но избыточные зависимости
- •Правило 3. Объединение функциональных зависимостей
- •Правило 4. Декомпозиция функциональных зависимостей
- •Правило 5. Псевдотранзитивность
- •Пример удаления избыточных зависимостей с помощью правил вывода
- •Общая схема проектирования баз данных методом декомпозиции
- •10.Семантическое моделирование или проектирования баз данных методом “Сущность-связь”
- •Сущности и связи
- •Диаграмма еr–экземпляров:
- •Диаграмма er–типа:
- •Терминология метода “Сущность-связь”
- •11.. Степень связи
- •Класс принадлежности сущности
- •Примеры диаграмм er-типа связей степени 1:1.
- •Примеры диаграмм er-типа связей степени 1:n и n:1
- •Примеры диаграмм er-типа связей степени m:n
- •Порядок или мерность связи
- •12.. Бинарные связи со степенью связи 1: 1
- •Правило 1.
- •Правило 2.
- •Правило 3.
- •Бинарные связи со степенью связи 1: n
- •Правило 4.
- •Правило 5.
- •13.. Бинарные связи степени m:n.
- •Правило 6.
- •Пример проектирования с использованием связей степенью м:n
- •Связи более высокого порядка
- •Правило 7
- •Пример проектирования с использованием связей более высокого порядка
- •Использование ролей
- •Правило 8
- •Пример проектирования с использованием ролей
- •14..Ограничения реляционных баз данных.
- •Недостатки реляционных баз данных
- •Системы управления базами данных следующего поколения
- •Абстрактные типы данных
- •Генерация систем баз данных, ориентированных на приложения
- •Ориентация на расширенную реляционную модель
- •Расширенная реляционная модель
- •15.. Объектно-ориентированные субд.
- •Объектно-ориентированная парадигма.
- •Недостатки объектно-ориентированных баз данных:
- •Стандарт odmg.
- •Объектная модель
- •Язык описания объектов
- •Язык объектных запросов
- •Связывание с оо-языками
- •Объектные расширения реляционных субд. Язык sql-3.
Связи более высокого порядка
Рассмотрим предыдущий пример в базу данных “Рыболовный туризм”. Предположим, что туристы, нанимающие проводника, хотят знать, какую рыбу предпочитает ловить проводник.
Проводник |
Озеро |
Рыба | |
На рисунке 7.45 с помощью диаграммы ER-экземпляра показаны связи между сущностями ПРОВОДНИК, РЫБА и ОЗЕРО. Связь “Предпочитает” между сущностями ПРОВОДНИК и РЫБА показана пунктиром.
| |||
Рис. 7.45 Диаграммы ER-экземпляров связей “Обслуживает”, “Водится” и “Предпочитает” |
Правило 4 (в) | |
Правило 4 (а) |
Правило 6 (б) |
Рис. 7.46 Диаграммы ER-типа связей “Обслуживает”, “Водится” и “Предпочитает” |
По диаграмме ER-типа из рисунка 7.46 определяем отношения:
а) Связь бинарная, степень связи N:1 класс, принадлежности N-связанной сущности
обязательный - следовательно применяем правило номер 4.
Проводник (Фам,…,Озеро)
Озеро (Озеро,…)
б) Связь бинарная, степень связи N:M следовательно применяем правило номер 6.
Озеро (Озеро,…)
Рыба (Вид,…)
Водится (Озеро, Вид,…)
в) Связь бинарная, степень связи N:1 класс, принадлежности N-связанной сущности
обязательный следовательно применяем правило номер 4.
Проводник (Фам,…,Вид)
Рыба (Вид,…)
Проанализируем и реорганизуем полученные отношения:
В данных отношениях есть повторяющиеся, вычеркиваем их (это Озеро,Рыба).
Объединям два отношения проводник (Проводник (Фам,…,Озеро) и Проводник (Фам,…,Вид)) в одно Проводник (Фам,…,Озеро, Вид).
Переписываем оставшиеся отношения дополняем их неключевыми атрибутами
Определяем ключи отношений.
Проводник (Фам, Тном, Плата, Группа, Озеро, Вид)
Водится (Озеро, Вид)
Озеро (Озеро, Оценка)
Рыба (Вид, Вес, Наживка)
Все четыре отношения находятся в НФБК, следовательно вывод: бинарных связей в данном случае оказалось достаточно.
Усложним задачу: Дополним условия базы данных “Рыболовный туризм”.
Нам известно, что проводник может обслуживать несколько озер. Добавим к этому, что он может предпочитать ловить разную рыбу в разных озерах.
Предположим что:
П1 |
обслуживает |
О1 и О2 |
| ||||
П2 |
обслуживает |
О2 |
| ||||
|
| ||||||
П1 |
предпочитает |
Р1 в О1 |
| ||||
П1 |
предпочитает |
Р2 в О2 |
| ||||
П2 |
предпочитает |
Р2 в О2 |
| ||||
Попробуем решить данную проблему используя только бинарные связи. По представленным данным составим диаграмму ER-экземпляра, изображенную на рис. 7.47. Где простой линией обозначена связь “обслуживает”, волнистой – “водится”, а пунктиром “предпочитает”.
| |||||||
Рис. 7.47 Диаграмма ER-экземпляра усложненного “Рыболовного туризма” |
| ||||||
Правило 6 (в) |
| ||||||
| |||||||
Правило 6 (а) |
Правило 6 (б) |
| |||||
Рис. 7.48 Диаграмма ER-типа усложненного “Рыболовного туризма” |
|
По диаграмме ER-типа из рисунка 7.48 определяем отношения:
а) Связь бинарная, степень связи N:M следовательно применяем правило номер 6
Проводник (Пфам,…)
Озеро (озеро,…)
Обслуживает (Пфам, озеро)
б) Связь бинарная, степень связи N:M следовательно применяем правило номер 6
Водится (озеро,…,вид)
Озеро (озеро,…)
Рыба (вид,…)
в) Связь бинарная, степень связи N:M следовательно применяем правило номер 6
Проводник (Пфам,…)
Рыба (вид,…)
Предпочитает (Пфам, вид,…)
Проанализируем и реорганизуем полученные отношения:
В данных отношениях есть повторяющиеся, вычеркиваем их (это Озеро,Рыба).
Переписываем оставшиеся отношения дополняем их неключевыми атрибутами
Определяем ключи отношений.
Озеро (Озеро, Оценка)
Рыба (Вид, Вес, Наживка)
Проводник (Фам, Озеро, Тном, Плата, Группа)
Водится (Озеро, Вид)
Предпочитает (Фам, вид)
Все эти отношения находятся в НФБК, но отношение Предпочитает (Фам, вид) – некорректное так как из него можно сделать неверные выводы о предметной области.
Из полученных отношений можно заключить, что П1 обслуживает О1, в О1 водится Р2, П1 предпочитает ловить Р2. Из чего можно было бы сделать вывод, что П1 предпочитает ловить в О1 Р2, а это неверно. Следовательно, в данном случае только бинарными связями обойтись нельзя. Причина неудачи образования этой связи только с помощью бинарных связей заключается в следующем, что Пi проводник предпочитает ловить рыбу Рi в озере Оi т.е. здесь объединяются три сущности и такое высказывание нельзя заменить комбинациями из двух сущностей (т.е. заменить на бинарные связи).
Правильная модель должна использовать трехсторонний или трехмерный вид связи.
Рис. 7.49 Трехсторонний вид связи. |
Рис. 7.50 Диаграмма ER-экземпляра связи “Предпочитает” |
Построим диаграмму-ER типа для трехсторонней связи “Предпочитает”:
Рис. 7.51 Диаграмма ER-типа трехcторонней связи “Предпочитает” |