Ключевые слова. Основной целью данной лекции было обеспечение первого знакомства с семантическими моделями данных на примере упрощенного варианта ER-модели

Тесты

Заключение

Основной целью данной лекции было обеспечение первого знакомства с семантическими моделями данных на примере упрощенного варианта ER-модели. По нашему мнению, представленный вариант ER-модели, с одной стороны, является достаточно развитым, чтобы почувствовать общую специфику семантических моделей данных, а с другой стороны, не перегружен деталями и излишними понятиями, затрудняющими общее понимание подхода.

С практической точки зрения наибольшую пользу могут принести рассмотренные приемы перехода от ER-диаграмм к схеме реляционной базы данных. Особенно могут пригодиться рекомендации по предствлению в реляционной схеме связей “многие-ко-многим”, подтипов и супертипов сущности и взаимно исключающих связей.

1 (1) В ER-диаграмме присутствуют три типа сущности: ГОСТИНИЧНАЯ КОМПАНИЯ, ГОСТИНИЦА, СЛУЖАЩИЙ. Гостиничная компания владеет несколькими компаниями, любая гостиница принадлежит одной компании, у гостиницы имеется ровно один управляющий из числа служащих, некоторые служащие могут являться управляющими гостиниц, и каждый из них является служащим некоторой компании. Как может выглядеть корректная диаграмма, соответствующая этим условиям?

(а) +

(б) -

(в) -

1 (2) В ER-диаграмме присутствуют три типа сущности: РЕЙС, САМОЛЕТ, ПИЛОТ. Авиационный рейс обслуживается несколькими самолетами и несколькими пилотами. Пилоты делятся на группы, такие что каждый член каждый группы имеет право пилотировать одну и ту же группу самолетов. Как может выглядеть корректная диаграмма, соответствующая этим условиям?

(а)

может выполняться

+

(б)

может выполняться

-

(в)

может выполняться

-

1 (3) В ER-диаграмме присутствуют три типа сущности: СЛУЖАЩИЙ, ОТДЕЛ, ПРОЕКТ. Каждый служащий работает в одном отделе, в одном отделе работает несколько служащих, и у каждого отдела имеется один менеджер, являющийся служащим. Каждый служащий может участвовать в одним или нескольких проектах, в каждом проекте может участвовать несколько служащих (но не менее одного), и у каждого проекта имеется один менеджер, являющийся служащим. Как может выглядеть корректная диаграмма, соответствующая этим условиям?

(а) +

(б) -

(в) -

2 (1) Пусть имеется следующая ER-диаграмма:

В типе сущности ОТДЕЛ значениями атрибута “номер отдела” являются уникальные номера отделов. В типе сущности СЛУЖАЩИЙ атрибут “номер служащего” содержит уникальные номера служащих, а атрибут “табельный номер в отделе” – постоянно действующие значения номеров служащих в табельной ведомости соответствующего отдела (у каждого служащего – свой табельный номер в своем отделе). Каждый служащий входит в один отдел, каждый отдел включает несколько служащих. Каждый отдел управляется одним служащим, и некоторые служащие управляют отделами. Какие из перечисленных ниже комбинаций атрибутов и связей являются уникальными идентификаторами указанных типов сущности?

(а) -

для типа сущности ОТДЕЛ: “число служащих”, для типа сущности СЛУЖАЩИЙ: “управляет”

(б) +

для типа сущности ОТДЕЛ: “номер отдела”, для типа сущности СЛУЖАЩИЙ: “номер служащего”

(в) +

для типа сущности ОТДЕЛ: “управляется”, для типа сущности СЛУЖАЩИЙ: {“входит”, “табельный номер в отделе”}

2 (2) Пусть имеется следующая ER-диаграмма:

В типе сущности ВЫЛЕТ РЕЙСА значениями атрибута “номер рейса” являются уникальные номера рейсов; значения атрибута “аэропорт назначения” уникально идентифицируют аэропорт, в который прибывают самолеты, выполняющие данный рейс; значение атрибута “дата-время вылета” указывает, по каким дням и в какое время выполняется данный рейс (мы примем естественное предположение, что никогда не стартуют одновременно два рейса с одним аэропортом назначения). Атрибуты “название” и “почтовый индекс” типа сущности ГОРОД содержат официальное название города и значение почтового индекса главного почтового отделения города. Мы полагаем, что аэропорт назначения всегда находится в некотором городе, так что рейс всегда прилетает в некоторый город, являющийся пунктом назначения. Кроме того, из пункта назначения рейса можно легко добраться до ряда других городов. Какие из перечисленных ниже комбинаций атрибутов и связей являются уникальными идентификаторами указанных типов сущности?

(а) -

Для типа сущности РЕЙС: “куда, когда”, для типа сущности ГОРОД: “пункт назначения”

(б) +

Для типа сущности РЕЙС: “номер рейса”, для типа сущности ГОРОД: “почтовый индекс”

(в) -

Для типа сущности РЕЙС: {“дата-время вылета”, “прилетает в”}, для типа сущности ГОРОД: “пункт назначения”

2 (3) Пусть имеется следующая ER-диаграмма:

В типе сущности ПРОФЕССОР значениями атрибута “номер преподавателя” являются уникальные номера преподавателей; атрибут “номер кафедры” содержит значение номера кафедры, на которой работает данный профессор; значением атрибута “список курсов” является список названий курсов, читаемых данным профессором на данной кафедре (каждый курс на кафедре читается одним профессором). Тип сущности СТУДЕНТ соответствует студентам-дипломникам. Атрибут “номер студента” содержит уникальные номера студентов, а атрибут “тема дипломной работы” – названия дипломных работ. У студентов, выполняющих дипломную работу под руководством одного профессора, не бывает дипломных работ с одинаковым названием. Профессор может руководить несколькими дипломниками, и каждый студент делает диплом под руководством одного профессора. Профессор читает лекции в нескольких курсах, которые может посещать несколько студентов. Какие из перечисленных ниже комбинаций атрибутов и связей являются уникальными идентификаторами указанных типов сущности?

(а) -

Для типа сущности ПРОФЕССОР: “список курсов”, для типа сущности СТУДЕНТ: “слушает лекции”

(б) +

Для типа сущности ПРОФЕССОР: “руководит”, для типа сущности СТУДЕНТ: {“тема дипломной работы”, “делает диплом”}

(в) -

Для типа сущности ПРОФЕССОР: “номер преподавателя”, для типа сущности СТУДЕНТ: “номер студента”

3 (1) Пусть имеется тип сущность ПРОГРАММИСТ. Какое из разбиений этого типа сущности на подтипы является допустимым в ER-модели?

(а) -

(б) -

(в) +

3 (2) Пусть имеется тип сущность ВИД СПОРТА. Какое из разбиений этого типа сущности на подтипы является допустимым в ER-модели?

(а) -

(б) +

3 (3) Пусть имеется тип сущность ВИД ГОРОДСКОГО ТРАНСПОРТА. Какое из разбиений этого типа сущности на подтипы является допустимым в ER-модели?

(а) -

(б) +

(в) +

4 (1) Пусть имеется следующая ER-диаграмма, содержащая взаимно исключающую связь:

Смысл диаграммы заключается в том, что каждый человек может отправиться в театр, кинотеатр или концертный зал, но только в одно из этих мест в одно и то же время. Указанные атрибуты типов сущности являются их уникальными идентификаторами. Какое из приведенных ниже реляционных представлений типа сущности ЧЕЛОВЕК правильно отображает смысл этой диаграммы?

(а) +

ЧЕЛОВЕК {НОМЕР_ПАСПОРТА, ВИД_ЗАЛА, НАЗВАНИЕ}, где доменом столбца ВИД_ЗАЛА является множество {‘ТЕАТР’, ‘КИНОТЕАТР’, ‘КОНЦЕРТНЫЙ ЗАЛ’}, а столбец НАЗВАНИЕ может принимать допустимые значения названий театров, кинотеатров и концертных залов.

(б) +

ЧЕЛОВЕК {НОМЕР_ПАСПОРТА, НАЗВАНИЕ_ТЕАТРА, НАЗВАНИЕ_КИНОТЕАТРА, НАЗВАНИЕ_ЗАЛА}, где один из столбцов НАЗВАНИЕ_ТЕАТРА, НАЗВАНИЕ_КИНОТЕАТРА или НАЗВАНИЕ_ЗАЛА принимает допустимое значение названия театра, кинотеатра или концертного зала соответственно, а остальные два содержат неопределенные значения.

(в) +/-

ЧЕЛОВЕК {НОМЕР_ПАСПОРТА, НОМЕР_ЗАЛА}, где НОМЕР_ЗАЛА это столбец, соответствующий атрибуту, который является уникальным идентификатором “номер зала” супертипа сущности ТЕАТРАЛЬНЫЕ_КИНО_МУЗЫКАЛЬНЫЕ_ЗАЛЫ (см. ниже).

4 (2) Пусть имеется следующая ER-диаграмма, содержащая взаимно исключающую связь:

Смысл диаграммы заключается в том, что человек может ночевать у себя дома, если он не находится в каком-либо путешествии, в гостинице, если он находится в отпуске или совершает деловую поездку, или в палатке, если он участвует в походе, но в одно и то же время он может ночевать только в одном месте. Указанные атрибуты типов сущности являются их уникальными идентификаторами. Какое из приведенных ниже реляционных представлений типа сущности ЧЕЛОВЕК правильно отображает смысл этой диаграммы?

(а) +

ЧЕЛОВЕК {НОМЕР_ПАСПОРТА, ВИД_НОЧЛЕГА, КООРДИНАТЫ_НОЧЛЕГА}, где доменом столбца ВИД_НОЧЛЕГА является множество {‘ДОМАШНЯЯ КВАРТИРА’, ‘ГОСТИНИЦА’, ‘ПАЛАТКА’}, а столбец КООРДИНАТЫ_НОЧЛЕГА может принимать допустимые значения уникальных идентификаторов типов сущности ДОМАШНЯЯ КВАРТИРА, ГОСТИНИЦА и ПАЛАТКА соответственно.

(б) +/-

ЧЕЛОВЕК {НОМЕР_ПАСПОРТА, КООРДИНАТЫ_НОЧЛЕГА}, где КООРДИНАТЫ_НОЧЛЕГА это столбец, соответствующий атрибуту, который является уникальным идентификатором “координаты ночлега” супертипа сущности МЕСТО НОЧЛЕГА (см. ниже).

(в) +

ЧЕЛОВЕК_ДОМА {НОМЕР_ПАСПОРТА, АДРЕС}, ЧЕЛОВЕК_В_ГОСТИНИЦЕ {НОМЕР_ПАСПОРТА, НАЗВАНИЕ, АДРЕС}, ЧЕЛОВЕК_В_ПОХОДЕ {НОМЕР_ПАСПОРТА, ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ_КООРДИНАТЫ}, где таблицы ЧЕЛОВЕК_ДОМА, ЧЕЛОВЕК_В_ГОСТИНИЦЕ, ЧЕЛОВЕК_В_ПОХОДЕ соответствуют подтипам сущности, показанным на диаграмме ниже, а дополнительные столбцы этих таблиц соответствуют уникальным идентификаторам типов сущности ДОМАШНЯЯ КВАРТИРА, ГОСТИНИЦА и ПАЛАТКА соответственно.

4 (3) Пусть имеется следующая ER-диаграмма, содержащая взаимно исключающую связь:

Смысл диаграммы заключается в том, что работник может выполнять функцию программиста, и тогда ему требуется компьютер, идентифицируемый своим учетным номером в организации; шофера, и тогда он пользуется автомобилем, зарегистрированным в госавтоинспекции, или бухгалтером, пользующимся калькулятором, принадлежащим ему самому или другому бухгалтеру. Указанные атрибуты типов сущности являются их уникальными идентификаторами. Какое из приведенных ниже реляционных представлений типа сущности РАБОТНИК правильно отображает смысл этой диаграммы?

(а) +

РАБОТНИК {НОМЕР_РАБОТНИКА, ТИП_ОРУДИЯ_ТРУДА, ИДЕНТИФИКАТОР_ОРУДИЯ_ТРУДА}, где доменом столбца ТИП_ОРУДИЯ_ТРУДА является множество {‘КОМПЬЮТЕР’, ‘АВТОМОБИЛЬ’, ‘КАЛЬКУЛЯТОР’}, а столбец ИДЕНТИФИКАТОР_ОРУДИЯ_ТРУДА может принимать допустимые значения уникальных идентификаторов типов сущности КОМПЬЮТЕР, АВТОМОБИЛЬ и КАЛЬКУЛЯТОР соответственно.

(б) +/-

РАБОТНИК {НОМЕР_РАБОТНИКА, ИДЕНТИФИКАТОР_ОРУДИЯ_ТРУДА}, где ИДЕНТИФИКАТОР_ОРУДИЯ_ТРУДА – это столбец, соответствующий атрибуту, который является уникальным идентификатором “идентификатор орудия труда” супертипа сущности ОРУДИЕ ТРУДА (см. ниже).

(в) +

ПРОГРАММИСТ {НОМЕР_РАБОТНИКА, УЧЕТНЫЙ_НОМЕР}, ШОФЕР {НОМЕР_РАБОТНИКА, РЕГИСТРАЦИОННЫЙ_НОМЕР}, БУХГАЛТЕР {НОМЕР_РАБОТНИКА, НОМЕР_РАБОТНИКА1}, где таблицы ПРОГРАММИСТ, ШОФЕР, БУХГАЛТЕР соответствуют подтипам сущности, показанным на диаграмме ниже, а дополнительные столбцы этих таблиц соответствуют уникальным идентификаторам типов сущности КОМПЬЮТЕР, АВТОМОБИЛЬ и КАЛЬКУЛЯТОР соответственно.

Лекция 10. Проектирование реляционных баз данных с использованием семантических моделей: диаграммы классов языка UML

В этой лекции мы обсудим основные понятия диаграмм классов языка UML и возможности применения этой диаграммной модели для проектирования реляционных баз данных. Кроме того, в лекции будет кратко рассмотрен язык объектных ограничений OCL и будут приведены примеры формулировок на языке OCL ограничений целостности в терминах концептуальной схем базы данных.

Язык объектно-ориентированного моделирования UML (Unified Modeling Language), диаграмма классов, язык объектных ограничений OCL (Object Constraints Language, класс, атрибут класса, свойство класса, операция класса, сигнатура операции, связь

в диаграмме классов, связь-зависимость (dependency), связь-обобщение (generalization), связь-и ассоциация (association), суперкласс, подкласс, связь “is a”, полиморфизм по включению, множественное наследование классов в UML, n-арные ассоциации в UML, имя ассоциации, роль класса в ассоциации, кратность (multiplicity) роли ассоциации, экземпляр ассоциации (соединение – link), агрегатная ассоциация, композитная ассоциация (композиция), навигация по ассоциации, уникальный идентификатор объекта, типы коллекций в OCL, пред- и постусловия операций классов в OCL, инварианты классов в OCL, операции над объектами в OCL, операции над значениями коллекционных типов данных в OCL.

Дата добавления: 2014-01-03