3.2.3.2. Разработка диаграммы «сущность-связь». Концептуальное проектирование

Основную часть работы, выполняемой на стадии технического проектирования, составляет дальнейшее развитие, детализация и формализация представлений об объекте проектирования, сформулированного в ТЗ. Это так называемое концептуальное проектированиеБД илисемантическое моделирование. Семантическое моделирование представляет собой моделирование структуры данных, опираясь на смысл этих данных. В результате создаетсявысокоуровневое формализованное представление информационной структурысоздаваемой базы данных.

Для синтеза такого представления чаще всего используют диаграммы «сущность-связь» (ER-диаграммы, Entity-Relationship diagram), которые позволяют, не привязываясь к конкретной СУБД, получить информационно-логическую (инфологическую)ER-модель предметной области в доступной для восприятия графической форме.

ER-модель данных обладает важными полезными свойствами.

Во-первых, техника ER-моделирования опирается на строгие формальные правила и соглашения, включая концепции нормализации данных⁸. Она может рассматриваться как средство интеграции нескольких различных представлений в единое формализованное представление о реальных объектах предметной области и информационных потребностях пользователей. Наличие ER-модели позволяет обеспечить взаимопонимание между всеми лицами, заинтересованными в реализации проекта, способствовать, если это необходимо, согласованности в работе нескольких исполнителей проекта.

Во-вторых, ER-модели по своей идеологии близки к моделям данных коммерческих СУБД. Это свойство обеспечивает последующую реализацию БД, сконструированной по правилам ER-моделирования, без больших проблем.

Для представления информации в модели «сущность-связь» конструктивными элементами служат сущности, атрибуты и связи. Каждый компонент информации изображается в модели одним и только одним конструктивным элементом. Основным конструктивным элементом является сущность. Сущности могут быть описаны атрибутами, позволяющими детализировать их свойства. Один или несколько атрибутов могут служить идентификатором для обозначения отдельных экземпляров сущности. Связи между сущностями отображают функциональные аспекты информации, представленной сущностями.

Существует несколько подходов к построению диаграмм типа «сущность-связь». Общим для всех подходов является необходимость получения четырех групп проектных решений, однако порядок выполнения соответствующих шагов может изменяться:

1. Определение сущностей.

2. Определение атрибутов сущностей.

3. Идентификация ключевых атрибутов сущностей.

4. Определение связей между сущностями.

Восходящая методология создания er-модели

Для информационных систем небольшого масштаба, чаще всего, вполне приемлемой является так называемая восходящая методология создания ER-модели. Она начинается с синтеза атрибутов самого нижнего уровня, из которых затем формируются сущности и связи верхнего уровня. Различают четыре этапа для данной методологии: классификация атрибутов, композиция сущностей, формулирование связей и графическое представление.

Классификация элементов данных. В результате анализа проектных представлений, полученных в ходе разработки ТЗ, составляется полный список элементов данных, используемых в различных задачах организации. Часто некоторая порция информации может быть представлена как атрибут, сущность или связь. Сначала все эти элементы данных рассматриваются с точки зрения их использования в качестве атрибутов и классифицируются по типам атрибутов, а также в отношении членства в предполагаемых сущностях. Они делятся по принадлежности к одному из двух типов атрибутов. Идентифицирующий атрибут (кандидат на роль сущности или первичного ключа) — это такой элемент данных, который уникален во всех задачах и среди других элементов данных и поэтому может быть использован для доступа к другим атрибутам. Атрибут, не являющийся идентификатором, зависит от идентифицирующего атрибута при доступе и не может существовать (в полном смысле слова) обособленно. По определению сущность (идентификатор) является его «владельцем».

Композиция сущностей. Атрибуты принадлежат сущностям двух типов: уникальным сущностям и неуникальным сущностям (зависимым). Уникальные сущности существуют сами по себе, имея, по меньшей мере, один идентифицирующий атрибут. Их существование не зависит ни от каких-либо атрибутов, ни от других сущностей. Существование неуникальных сущностей, естественно, зависит от других сущностей, а их смысловое значение — от других атрибутов.

Формулирование связей. На этом этапе, кроме двух типов сущностей, необходимо использовать также другую информацию, такую, как политика организации, а также информацию, полученную в результате предпроектных исследований. Эта информация используется для определения связей между типами сущностей и для определения дополнительных атрибутов сущностей.

Графическое представление. На конечной стадии вышеописанные атрибуты, сущности и связи оформляются графически в терминах модели «сущность-связь». Используется следующая последовательность действий:

• изобразить все уникальные и неуникальные сущности;

• изобразить графически все связи между сущностями;

• представить перекрестные связи между сущностями.