Инфологические мд.
МД выступает в качестве коммуникационного посредника. В этом случае универсальным средством описания представления является естественный язык.
МД, которую поддерживают конструкции, согласующиеся с восприятием, свойственным человеку, и базирующиеся на высказываниях как формах коммуникации, соответствуют требованиям естественности.
Инфологическая модель – отображение реального мира в некоторые естественные для человека базовые концепции.
Помимо инфологических МД существуют другие более общие модели, так же ориентированные на представление структур и данных реального мира. Это естественный язык, но его применение ограничено в силу неоднозначности.
ИМД должна обеспечивать возможность правильного представления наших восприятий.
ER-модель (модель «сущность-связь»).
Модель «сущность-связь» позволяет моделировать объекты ПО, в которой применяется БнД, взаимоотношения этих объектов. Относительная простота модели, применение естественного языка и легкость ее понимания позволяют использовать ее как инструмент для общения с пользователями БнД с целью сбора информации о ПО для проектирования базы данных. В модели «сущность-связь» используются 3 основных понятия: сущность, атрибут, связь.
Сущность – собирательное понятие, некоторая абстракция реально существующего объекта, процесса или явления, о котором необходимо хранить информацию в системе. В качестве сущностей могут рассматриваться как материальные объекты (предприятия, изделия), так и нематериальные (описание некоторого явления). Сущность характеризуется своим типом и экземплярами (тип – преподаватель, экземпляр – Иванов). Тип сущности определяет набор однородных объектов, тип сущности должен быть поименован. Экземпляр сущности относится к конкретному объекту в наборе.
Атрибут вводится для описания сущности, и отображает характеристики объекта, которые представлены этой сущностью.
Преподаватель (ФИО; группа; дисциплина)
Студент (ФИО; группа; № зачетной книжки)
Атрибуты характеризуются наименованием – в скобках, и принимают значение из некоторого множества (Иванов). Для того чтобы задать атрибут в модели, нужно присвоить ему наименование, привести смысловое описание атрибута, определить множество его допустимых значений и указать для чего он используется.
Связь показывает взаимодействие объектов рассматриваемой ПО. Тип связи рассматривается между типами сущностей, а конкретный экземпляр связи рассматриваемого типа существует между конкретными экземплярами рассматриваемых типов сущностей. Существуют также связи между атрибутами сущностей. Связи могут быть бинарные, тернарные и n-арные. Наиболее часто встречаются бинарные связи. Существует 2 типа бинарной связи:
отображение (двусторонняя связь);
ассоциация (односторонняя связь).
Рассмотрим классификацию бинарных связей.
связь один к одному (отображение 1:1)
Эта связь устанавливается между сущностями A и B, когда каждому экземпляру сущности А соответствует 1 и только 1 экземпляр сущности В (и наоборот).
связь один ко многим (отображение 1:М)
Каждому экземпляру сущности А соответствует 0, 1, несколько экземпляров сущности В, и каждому экземпляру сущности В соответствует только 1 экземпляр сущности А.
Аналогично определяется связь М:1.
связь многие ко многим (отображение М:М)
С помощью отображения М:М определяется тип связи между сущностями A и B, при которой каждому экземпляру сущности А соответствует 0, 1, несколько экземпляров сущности В (и наоборот).
Пример:
Группа
Староста
1:М
Студент
Преподаватель
Ассоциация типа 1 (простая) определяет однонаправленную связь от сущности A к сущности В, при которой одному и тому же экземпляру сущности А соответствует один и тот же экземпляр сущности В; при этом обратная связь не определена:
Студент
паспорт
Ассоциация типа М (сложная) определяет однонаправленную связь от сущности А к сущности В, при которой одному и тому же экземпляру сущности А соответствует 0,1 или несколько экземпляров сущности В; при этом обратная связь не определена.
М-ассоциация – одному экземпляру сущности А соответствует только один или ни одного экземпляра сущности В. Такая ассоциация получила название условная:
0, 1
При построении модели «сущность-связь» ПО разбивается на ряд локальных областей, в каждой из которых и выполняется моделирование. Затем локальные модели объединяются.
Перед выполнением объединений надо решить вопрос о порядке объединения моделей локального представления. Пусть имеется n моделей. Обычно используют бинарное объединение, при котором результат объединения N1 объектов одного представления с N2 объектами другого представления даст в результирующем объединении N1+N2 – X объектов, где X соответствует количеству совпадающих объектов в объединяемых представлениях. Важным фактором является упорядочивание вершин дерева процесса объединения. Если перед процессом объединения выполнить соответствующую группировку локальных представлений, то можно увеличить значение фактора X и тем самым снизить количество операций сравнения при выполнении объединений.