Логическое проектирование баз данных

Подлежащие хранению в базе данных отношения отражают некоторые сущности предметной области. Для создания модели анализируются все понятия предметной области. После этого они представляются в виде набора сущностей и связей между ними. Сущность - это нечто, что реально существует, относится к предметной области и влияет на выполнение каких-либо рассматриваемых бизнес функций.

Сущность - это множество однотипных объектов, называемых экземплярами, при этом каждый экземпляр индивидуален и отличается от всех остальных экземпляров. Типичными примерами сущностей могут быть сущности "Врач", "Пациент", "Специальность", а примерами экземпляров - "Иванов", "Петров", "терапевт". Как правило, сущности именуются в единственном числе. Сущности рекомендуется снабжать текстовым описанием (хотя бы для того, чтобы через несколько месяцев не забыть, что имелось в виду). То есть сущность является определяющим понятием для введения понятия «отношение», и является одним из базовых понятий, описывающих данную предметную область.

Атрибут - это характеристика сущности. Атрибут выражает одно законченное и определенное свойство сущности (например, дату рождения пациента). При проектировании данных рекомендуется создавать атомарные атрибуты (например, выделение страны и города в отдельные атрибуты при описании адреса в дальнейшем позволит анализировать экземпляры сущности "Пациент" по признаку принадлежности к той или иной стране или тому или иному городу).

Связь - это логическое отношение между сущностями, выражающее некоторое ограничение или бизнес-правило. Связь обычно именуется глаголом.

Связи обладают свойством, называемым кардинальностью. Например: "Заказчик может иметь 0,1 или много заказов" (связь типа "0,1 или много"), "заказ содержит 1 или много товаров" (связь типа "1 или много"), "у автомобиля ровно 4 колеса" (связь типа "ровно n"), "билет резервируется для 0 или 1 пассажира (связь типа "0 или 1"). Наиболее типичным является первый случай, называемый иногда связью "один ко многим".

При логическом проектировании нередко также создаются связи "многие ко многим". Типичный пример такой связи - связь врач-пациент, когда любой пациент может лечиться у любого врача. В случае такой связи в общем случае невозможно определить, какой экземпляр одной сущности соответствует выбранному экземпляру другой сущности, что делает неосуществимой физическую (на уровне индексов и триггеров) реализацию такой связи между соответствующими таблицами. Поэтому перед переходом к физической модели все связи "многие ко многим" должны быть переопределены (некоторые CASE-средства, если таковые используются при проектировании данных, делают это автоматически). Обычно для этой цели вводится промежуточная сущность, обладающая ассоциативными атрибутами. В нашем примере объектом, представляющим собой экземпляр подобной сущности, может являться посещение пациентом врача (то есть реальное событие), либо регистрирующий его документ - статистический талон), а ассоциативными атрибутами, отличающими по существу один ее экземпляр от другого, могут быть дата посещения, цель посещения и иные содержащиеся в статистическом талоне сведения.

Говоря о связях, нельзя не остановиться на понятии ключей и ключевых атрибутов. Первичным ключом называется атрибут или группа атрибутов, однозначно идентифицирующих каждый экземпляр сущности. Нередко возможны несколько вариантов выбора первичного ключа. Например, в небольшой организации первичными ключами сущности "сотрудник" могут быть как табельный номер, так и комбинация фамилии, имени и отчества (при уверенности, что в организации нет полных тезок), либо номер и серия паспорта (если паспорта есть у всех сотрудников). В таких случаях при выборе первичного ключа предпочтение отдается наиболее простым ключам (в данном примере - табельному номеру). Другие кандидаты на роль первичного ключа называются альтернативными ключами.

Отметим, что обязательным требованием, предъявляемым к первичному ключу, является его уникальность - два экземпляра сущности не должны иметь одинаковых значений первичного ключа. Другим важным требованием является компактность - сложный первичный ключ не должен содержать ни одного атрибута, удаление которого не приводило бы к утрате уникальности. Помимо этого, первичный ключ не должен содержать пустых значений. При выборе первичного ключа рекомендуется выбирать атрибут, значение которого не меняется в течение всего времени существования экземпляра (в этом случае табельный номер предпочтительнее фамилии, так как ее можно сменить, вступив в брак).

При создании связей между сущностями (например, "один ко многим") в дочернюю сущность передаются атрибуты, составляющие первичный ключ в родительской сущности. Эти атрибуты образуют в дочерней сущности внешний ключ.

Дата добавления: 2014-01-07