Сетевая модель данных

Каждый элемент в сетевой структуре может быть связан с любым другим элементом.

Д остоинством сетевой модели данных является возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. Недостатком сетевой модели является высокая сложность и жесткость схемы базы данных построенных на ее основе.

Реляционная модель данных представляет собой хранилище данных организованных в виде двумерных таблиц. Любая таблица состоит из строк называемых записями и столбцов называемых полями.

Строки таблицы содержат сведения о представленных в ней фактах (однотипных объектах). На пересечении столбца и строки находятся конкретные значения, содержащиеся в таблице данных. Данные в таблице удовлетворяют следующим принципам:

1. Каждое значение, содержащееся на пересечении строки и столбца должно быть атомарным (неделимым).

2. Значение данных в одном и том же столбце должны принадлежать к одному и тому же типу.

3. Каждая запись в таблице уникальна. В таблице не существует 2 записей с полностью совпадающим набором значений и полей.

4. Каждое поле имеет уникальное имя. Последовательность полей не существенна.

5. Последовательность записей не существенна.

Поле или комбинацию полей, значение которых однозначно, идентифицируют. Каждую запись таблицы называют ключом. Первичный ключ любой таблицы обязан содержать уникальные не пустые значения для каждой строки.

В таблице поставщики содержит сведения о поставщиках материалов в нашу организацию. Для каждого поставщика можно выделить следующие атрибуты: наименование, адрес, номер счета, код банка и др.

Первичным ключом в данном случае будет атрибут ОНП т.к. он содержит уникальный код для всех предприятий нашей страны. Однако в случае если имеется иностранный поставщик, то у него такого кода может не быть. Можно в данном случае использовать комбинацию полей для организации первичного ключа, а так же можно ввести доп. поле, например от поставщика, которое будет типом данных счетчик (т.е. каждый раз увеличиваться при добавлении новых записей). Таким образом, обеспечивая уникальность для каждой строки таблицы.

Код поставщика	Наименование	Адрес	УНП	№	Код банка

Поле, указывающее на запись в другой таблице, связанной с данной записью, называется внешним ключом.

В таблице поставки будет отражена информация по поставкам материалов в нашу организацию со следующими атрибутами: дата, номер документа, код поставщика и др.

Дата	Номер документа	Код поставщика	Код поставки

Таким образом, поле код поставщика в таблице поставки будет внешним ключом. Подобное взаимоотношение называется связью. Связь устанавливается путем присвоения значений внешнего ключа одной таблицы и значениями первичного ключа другой. Группа связанных таблиц называется схемой базы данных. Информация о таблицах, первичных и внешних ключах, а так же иных объектов базы данных называется метаданными.

Достоинства этой модели заключается в простоте, понятности и удобстве, физ. Реализации на ЭВМ.

К основным недостаткам относятся отсутствие стандартных средств и модификации записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.

9 Ноября 2011 г. Проектирование структуры базы данных

цель моделирования данных – это обеспечить разработчика концептуальной схемой базы данных, ИС, в форме одной модели или нескольких локальных моделей, которые относительно легко могут быть отображены в любую систему базы данных.

Наиболее распространенным средством моделирования являются диаграммы “сущность-связь, ERD”.

Диаграммы ERD предназначены для разработки моделей данных и обеспечивают стандартный способ определения данных и отношений между ними.

С помощью ERD осуществляется детализация хранилищ данных, а так же документируются сущности системы и способы их взаимодействия, включая идентификацию объектов важных для предметной области (важные объекты называются сущностями), свойств этих объектов (атрибутов) и их отношений с другими объектами (связей).

Диаграммы сущность-связь включают:

• Сущности – любой объект, событие или концепция имеющая существенное значение для предметной области и информация о которых должна сохранятся. Каждая сущность является множеством подобных объектов называемых экземплярами. Каждый экземпляр индивидуален и должен отличатся от остальных.

С

Поставщик

ущность является независимой, если каждый экземпляр ее может быть однозначно идентифицирован без определения его отношений с другими сущностями. Независимая сущность изображается прямоугольником.

С

поставки

ущность является зависимой, если однозначная идентификация экземпляра сущности зависит от его отношения к другой сущности. Зависимая сущность изображается двойным прямоугольником.

• Атрибут – любая характеристика сущности значимая для рассматриваемой предметной области и предназначен для идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности.

Связь – это поименованное логическое соотношение между двумя сущностями, значимое для рассматриваемой предметной области.

На логическом уровне можно установить:

1. Идентифицирующую связь один-ко-многим.

2. Не идентифицирующую связь один-ко-многим.

3. Связь многие-ко-многим.

В первую очередь необходимо при создании системы автоматизированной обработки информации.

Разработчик должен сформировать понятие о предметах фактах и событиях, которыми будет оперировать данная система и для того чтобы привести их к той или иной модели данных необходимо заменить их информационными представлениями. Одним из наиболее удобных инструментов унифицированного представления данных независимого от реализующего его программного обеспечения является модель сущность-связь (ERD).

Разработка ERD включает следующие этапы:

1. Идентификация сущностей, их атрибутов, а так же первичных и альтернативных ключей.

2. Идентификация отношений между сущностями и указания типов отношений.

3. Разрешение неспецифических отношений (отношений многие-ко-многим).

Модели сущность-связь могут без потерь быть преобразованы во все существующие модели данных, поэтому данная модель является наиболее общей.

А трибуты с сущностями и сущности со связями соединяются прямыми линиями.

То число сущностей, которое может быть ассоциировано через набор связей с другой сущностью называют степенью связи. Могут существовать следующие степени бинарных связей:

1. О дин-к-одному (1:1). Данный вид связи означает, что сущности с одной ролью всегда соответствуют не более одной сущности с другой ролью. Т.к. в каждом отделе может быть только один руководитель, а сотрудник может руководить только одним отделом, то степень связи для каждой сущности равна 1. Другой важной характеристикой связи, помимо ее степени, является класс принадлежности или координальность связи. Т.к. в каждом отделе обязательно должен быть руководитель то каждой сущности отдел должна соответствовать сущность сотрудник. Однако не каждый сотрудник является руководителем отдела. Таким образом сущность сотрудник имеет обязательный класс принадлежности, а сущность отдел имеет необязательный класс принадлежности. Координальность бинарных связей степени 1 для обязательного класса принадлежностей обозначается

К оординальность связей для необязательного класса

2. О дин-ко-многим (1:n). В данном случае сущности с одной ролью может соответствовать любое число сущностей с любой ролью. В каждом отделе может работать произвольное число сотрудников, но сотрудник может работать только в одном отделе. Графически степень связи n отображается

Рисунок показывает что между сущностями может быть определено несколько наборов связей. Каждый сотрудник работает в каком либо отделе, но не каждый отдел вновь созданный должен включать хотя бы одного сотрудника. Поэтому сущность отдел имеет обязательный, а сущность сотрудник не обязательный классы принадлежностей.

К оординальность связей степени n для необязательного класса принадлежностей изображается

К оординальность связей степени n для обязательного класса принадлежностей изображается следующим образом

3. Много-к-одному (N:1). Эта связь аналогична отображению один-ко-многим. Контракт – заключен – заказчик. В данном случае каждый контракт заключен с конкретным заказчиком, а каждый заказчик имеет хотя бы один контракт, иначе он бы не был таковым.

4. Многие-ко-многим (n:n). В данном случае каждая из ассоциированных сущностей может быть представлена любым количеством экземпляров.

Пусть на предприятии для выполнения каждого контракта создается рабочая группа, в которую входят сотрудники разных отделов. Поскольку каждый сотрудник может входить в несколько или в одну рабочую группу, а каждая группа должна включать не менее одного сотрудника.

Е сли существование сущности Х зависит от существования сущности У, то сущность Х называется зависимой сущностью. Рабочая группа создается только после того, как будет подписан контракт с заказчиком (Рабочая группа – выполняет – контракт).

П редположим, что для расчета с поставщиками предприятие привлекает банковский кредит, по которому осуществляет выплату процентов и платежей в счет его погашения.

П латеж связь осуществляется по кредит

П

название

ри рассмотрении сущности заказчик оказывается, что на практике возникает необходимость различать национальную принадлежность юридических лиц. Так для отечественных предприятий для сущности заказчик можно выделить следующие атрибуты

З

N p\c

аказчик

Адрес

Код банка

Т

заказчик

язык

валюта

ак для отечественных предприятий можно выделить атрибут Форма собственности. Для зарубежной можно выделить атрибут валюта, язык контракта.

О бъединение сущностей отечественное предприятие и зарубежное составляет полное множество заказчик. Ассоциацию между этими объектами называют отношением наследования или иерархической связью.

Форма собств

Сущность отечественное предприятие обладает всеми атрибутами сущности заказчик и имеет свой собственный атрибут форма собственности. У сущности заказчик приведен атрибут национальная принадлежность называемый дискриминантом. Таким образом, диаграмма сущность-связь по рассматриваемой предметной области может иметь следующий вид:

сотрудник

отдел

Рабочая группа

должность

Работ. в

фио

Таб №

руков

Входит в

назв

оклад

назв

заним

выполняет

контракт

заказчик

заказчики

дата

номер

срок

сумма

N p\c

назв

Зарубежн. произв

Отечеств произв

Форма собств

язык

валюта

16 ноя. 11 г. Лабораторная работа №8. Построение диаграмм потоков данных

Для представления механизмов передачи и обработки информации в моделируемой системе используются диаграммы потоков данных (DFD). Диаграмма DFD наиболее удобно применять для наглядного изображения потоков информации на этапе системного анализа при проектировании программного обеспечения информационной системы. Часто диаграммы DFD используют в качестве дополнения к функциональной модели (IDEF0) для отображения различных аспектов предметной области. DFD показывает потоки материальных и информационных потоков и не в коем случае не говорит о временной последовательности работы. Построение модели потоков данных организации могут быть использованы при решении следующей задачи:

1. Определение существующих хранилищ данных (текстовые документы, файлы, системы управления базой данных и др.)

2. Определение и анализ данных необходим для выполнения каждой функции процесса.

3. Подготовка к созданию моделей структур организаций (ERD)

4. Определение основных и вспомогательных бизнес-процессов организаций

Основными компонентами DFD являются:

1. Работа (процесс или функция). В DFD работы обозначают функции процессы или действия, выполняемые моделированной системой. В реальной жизни процесс может выполняться некоторым подразделением организации, выполняющим обработку входных документов и выпуск отчетов, отдельным сотрудником, программой, логическим устройством.

2. Внешняя сущность – внешний по отношению к системе объект, обменивающийся с нею потоками данных. Под внешней сущностью понимается материальный объект, являющийся источником или приемником информации. Определение некоторого объекта в качестве внешней сущности указывает на то, что он находится за пределами границ анализируемой информационной системы. В процессе анализа некоторые внешние сущности могут быть перенесены внутрь диаграммы анализируемой системы, если это необходимо и наоборот часть может быть вынесена и представлена как внешняя сущность. В качестве внешней сущности на DFD могут выступать заказчик, поставщики, клиенты, склад, банк и другие.

3. Н акопители данных (хранилище данных). Накопители данных предназначены для изображения неких абстрактных устройств, предназначенных для хранения информации, которую можно туда в любой момент поместить или извлечь. Накопители данных являются неким прообразом базы данных информационной системы.

4. П отоки данных. Определяет информацию передаваемую через некоторое соединение (кабель, почтовая связь) от источника к приемнику. На DFD потоки изображаются линиями со стрелками, показывающими их направление. Каждому потоку присваивается имя, отражающее его содержание

В

Имя

номер

тема

настоящее время DFD не оформлена как стандарт, поэтому в различных нотациях могут использоваться различные значения. Рассмотренное выше обозначение относится к нотации Ехана де марко. В CASE системе используется нотация Гейна Сорсона в которой функция (работа) изображается

А внешняя – прямоугольник с темой

При интерпретации DFD диаграммы используется следующее правило

1. Функции преобразуют входящие потоки данных в выходящие.

2. Хранилище данных не изменяет потоки данных, а служит для хранения поступающих объектов.

3. Преобразование потоков данных во внешних сущностях игнорируется.

Например:

Построим DFD диаграмму, для предприятия осуществляющую свою деятельность по принципу изготовления продукции на заказ

Задание по лабораторной работе

В результате данных анализа предметной области поострить DFD диаграмму согласно условиям поставленной задачи.