Характеристика связей в ER-диаграммах. Примеры

Одной из наиболее популярных семантических моделей дан-х на этапе инфол-ого проектирования явл-тся неформальная модель "Сущность-Связь" (Entity-Relationship - ER-модель, Чен (Chen) 1976 г.). ER-модели в связи с наглядностью получили широкое распространение в CASE-системах. Сущ-ет большое число нотаций ER-модели, несущественно отличающихся м/у собой: 1)нотация Баркера; 2)нотация IDEF1, предложенная T.Ramey (Erwin, Design/IDEF, Silverrun); 3)нотация Yourdona (Vantage Team Builder (бывший Vestmount I-CASE)).

Основными понятиями ER-модели являются сущность, связь, атрибут.

В ER-диаграммах сущности изображаются помеченными прямоугольниками, ассоциации – помеченными ромбами или шестиугольниками, атрибуты – помеченными овалами, а связи м/у ними – ненаправленными ребрами, над к-ыми может проставляться степень связи (1 или буква, заменяющая слово "много") и необходимое пояснение. При анализе связей м/у сущностями могут иметь место бинарные связи (м/у 2мя сущностями или м/у сущностью и ей же самой - рекурсивная связь), тренарные связи (между 3мя сущностями), в общем случае - n-арные связи. В ER-диаграммах связь обозначается либо направленными ребрами с соответствующими надписями (нотация IDEF1), либо ромбом или шестигранником, связанным ребрами с каждой из сущностей (нотация Yourdona).

Пример:

Связь R1 - традиционный брак: каждый муж имеет одну жену, и каждая жена имеет одного мужа (нотация IDEF1).

Среди бинарных связей существуют три фундаментальных вида связи: один к одному (1:1), один ко многим (1:M), многие ко многим (M:N). Эти фундаментальные виды связей относятся к числу безусловных связей и требующих участия каждого экземпляра сущности (примеры с различными видами браков).

(1)«Один к одному» - «One-to-One», 1:1 – в каждый момент времени каждому экземпляру одной сущности соответствует один и только один экземпляр другой сущности и наоборот. (Примет с браком)

(2)«Один ко многим» - «One-to-Many», 1:М – когда каждому экземпляру одной сущности соответствует через связь ноль, один или несколько экземпляров другой сущности, но каждому экземпляру второй сущности соответствует один и только один экземпляр первой сущности.

Связь R2 - владение собаками: каждый владелец может иметь одну или не-сколько собак, но каждая собака принадлежит только одному владельцу.

Так как между двумя сущностями возможны связи в обоих направлениях, то существует связь «Многие к одному» - «Many-to-One», М:1.

(3)«Многие ко многим» - «Many-to-Many», М:N – когда каждому экземпляру одной связываемой сущности может соответствовать ноль, одby или несколько экземпляров другой связывающей сущности. Т.е. от каждого экземпляра сущности может исходить ноль, одна или несколько нитей (экземпляров связей) и наоборот.

Существуют и более сложные связи:

(1)множество связей между одними и теми же сущностями (пациент, имея одного лечащего врача, может иметь также несколько врачей-консультантов; врач может быть лечащим врачом нескольких пациентов и может одновременно консультировать несколько других пациентов);

(2)тренарные связи (врач может назначить несколько пациентов на несколько анализов, анализ может быть назначен несколькими врачами нескольким пациентам и пациент может быть назначен на несколько анализов несколькими врачами);

(3)Связь может быть рекурсивной, если сущность (Мужчина) связывается сам с собой. (а) каждый Мужчина является сыном одного и только одного Мужчины (отца); б)каждый Мужчина может являться отцом (а может быть и нет) для одного или более Мужчин )

8. Инфологическое моделирование, ЯИМ. Классификация сущностей. О первичных и внешних ключах.

Моделирование дан-х – это процесс создания логической структуры дан-х. Этап инфол-ого моделирования предполагает выделение инф-ых объектов в заданной предметной области и опр-ние отношений м/у ними. Целью инфологического проектирования - создание структурированной инф-ой модели ПО, для к-ой будет разрабатываться БД. При проектировании на инфол-ком уровне создается инф-но-логическая модель (ИЛМ). Суть инфологического моделирования состоит в выделении сущностей (инф-ых объектов ПО), к-ые подлежат хранению в БД, а также в опр-нии хар-тик (атрибутов) объектов и взаимосвязей м/у ними. Инфологическое проектирование, прежде всего, связано с попыткой представления семантики предметной области в модели БД. Сущ-т 2 подхода к инфол-кому проектированию: анализ объектов и синтез атрибутов. Подход, к-ый базируется на анализе объектов, наз-тся нисходящим, а на синтезе атрибутов — восходящим. Инфол-ое моделирование может выполняться в соответствии с построением 1ой из следующих моделей: 1)модели «сущность-связь»; 2)семантической объектной модели. Основным инструментом разработки инфол-их моделей в настоящий момент являются диаграммы «сущность-связь» (Entity-Relationship).

Сущность – это нек-ые объекты, процессы или явления, идентифицируемые в рабочей среде польз-ля. В кач-ве сущности могут выступать место, вещь, личность, явление и т.д. При этом различают тип сущности и экземпляр сущности. Понятие «экземпляр сущности» относится к конкретному предмету. Экземпляры сущностей имеют идентификаторы – атрибуты, с пом. к-ых эти экземпляры именуются или идентифицируются. Взаимоотношения м/у сущностями наз-тся связями. Модель «Сущность-связь» включает в себя классы связей и экземпляры связей. Классы связей – это взаимоотн-ия м/у классами сущностей, экземпляры связи – взаимоотн-ия м/у экземплярами сущностей. М/у объектами, возможно существование связей 3х типов. «Один к одному» (1:1) – это связь, когда в каждый момент времени каждому представителю (экземпляру) сущности (объекту) соответствует один или ни одного представителя другой сущности. «Один ко многим» (1:N) – это связь, когда одному представителю сущности (объекту) соответствуют 0, 1 или несколько представителей другой сущности. «Многие ко многим» (N:M). В явном виде в реляционных БД такая связь не поддерживается.

Язык ER-диаграмм используется для построении небольших моделей и иллюстрации отдельных фрагментов больших. Чаще применяется менее наглядный, но более содержательный язык инфол-ого моделирования (ЯИМ), в к-ом сущности и ассоциации представляются предложениями вида:

СУЩНОСТЬ (атрибут 1, атрибут 2,..., атрибут n)

АССОЦИАЦИЯ [СУЩНОСТЬ S1, СУЩНОСТЬ S2,...]

(атрибут 1, атрибут 2,..., атрибут n)

где S – степень связи, а атрибуты, входящие в ключ, должны быть отмечены с пом. подчеркивания.

Так, рассм-ый выше пример мн-ва связей м/у сущностями, м.б. описан на ЯИМ след. образом:

Врач (Номер_врача, Фамилия, Имя, Отчество, Специальность)

Пациент (Регистрационный_номер, Номер койки, Фамилия,

Дата добавления: 2015-05-09