4. Модель предметной области и модель данных

Выше уже отмечалось, что для решения задач с использованием данных (как набора конкретных значений атрибутов), определяющих содержимое базы данных, сами данные должны быть полностью осмыслены и истолкованы, то есть отображать требуемую информацию о предметной области, что возможно только в случае определения связей между отдельными фактами (данными).

Таким образом, модель предметной области представляет собой структурную модель, причем необходимо, чтобы в этой модели информационной системы были определены способы отображения сущностей, атрибутов и связей на структуры данных,

Однако, выделение объектов, их свойств и ассоциаций являются необходимым, но не достаточным условием существования модели предметной области. Для пользователей информационной системы важно, чтобы отображение объектов реального мира было однозначным и непротиворечивым. В этом случае говорят, что база данных должна удовлетворять условию целостности. Для того, чтобы гарантировать корректность и взаимную непротиворечивость данных, на базу данных накладываются некоторые ограничения, которые называют ограничениями целостности, то есть указывают условия, которым должны отвечать значения элементов данных, характеризующие объекты и связи (например, год рождения служащего не должен начинаться с 17..). В дальнейшем будут рассмотрены различные виды ограничения целостности.

Итак, модель предметной области – это описание структуры предметной области вместе с совокупностью связанных с ней ограничений целостности (статическая модель). Динамическая модель включает, кроме того, описание поведения сущностей и связей каждого типа.

Учитывая сформулированные ранее определения БД и понятие модели, можно сказать, что:

Определение 4. БД – это созданная и поддерживаемая в вычислительной среде статическая или динамическая модель предметной области, представленная управляемой совокупностью именованных данных, отображающей состояния объектов и их отношений во внешнюю память ЭВМ.

Замечание. Как и всякая модель, БД отображает определенный взгляд на предметную область.

Однако, выделенных компонент БД как модели предметной области недостаточно для разрешения проблемных ситуаций и достижения поставленных целей. Решение задач возможно только при наличии набора операций, которые могут обрабатывать содержимое БД (ее элементы).

Таким образом, мы приходим к общему понятию модели данных, которая должна включать следующие компоненты:

• допустимую организацию данных,

• семантические ограничения целостности,

• множество допустимых операций.

Очевидно, что множество допустимых операций зависит от инструментария конкретной СУБД, в рамках которой реализуется модель предметной области.

Итак, модель данных можно определить как совокупность правил структурирования данных в базах данных, допустимых операций над ними и ограничений целостности, которым они должны удовлетворять.

Замечание. В модели данных могут учитываться не все виды ограничений целостности, например, в ней нельзя учесть результаты некорректного выполнения коллективных запросов к информационному хранилищу.

Обратим внимание на то, что понятие модели данных можно рассматривать в двух аспектах:

• как инструментарий СУБД (средства описания данных и манипулирования ими),

• как результат моделирования.

Результирующую модель обычно называют моделью базы данных. Заметим при этом, что функции моделей в этих аспектах существенно различаются. В настоящее время термин модель базы данных считается устаревшим (хотя он в литературе и встречается), под моделью данных принято понимать инструментарий СУБД, а конечным результатом моделирования в рамках выбранной СУБД являются схемы базы данных разных уровней (см. п.3.3).