Объектные модели данных

Семантическое моделирование.

Моделью данных называется интегрированный набор понятий для описания данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные в некоторой организации.

Другими словами это описание схемы на высоком уровне, независимо от конкретной целевой СУБД.

Модель является представлением «реального мира», объектов и событий, а также существующих связей между ними. Это некоторая абстракция в которой акцент делается на самых важных и необходимых аспектах деятельности организации. Таким образом, модель данных – представляет саму организацию.

Модель данных можно рассматривать как сочетание трех компонентов;

1) структурная часть, то есть набор правил, по которым может быть построена БД.

2) Управляющая часть, определяющая типы допустимых операций с данными;

3) Набор ограничений поддержки целостности данных, гарантирующих корректность используемых данных.

Цель построения модели заключается в представлении данных в понятном виде.

Применительно к трехуровневой архитектуре ANSI/SPARC можно выделить три связанных модели данных:

1) внешнюю модель данных, отображающую представление каждого существующего в организации типа пользователей, которую называют предметной областью;

2) концептуальную модель данных, отображающую логическое представление о данных не зависимо от типа выбранной СУБД;

3) внутреннюю модель данных, отображающую концептуальную схему определенным образом, понятным выбранной целевой СУБД.

Очень часто используются три категории моделей данных:

- объектные модели данных;

- модели данных на основе записей;

- физические модели данных.

Первые две используются для описания данных на концептуальном и внешнем уровнях, а последняя на внутреннем

При построении объектных моделей данных используются такие понятия, как сущности, атрибуты и связи.

Сущность – это отдельный элемент организации, который должен быть представлен в БД.

Атрибут – свойство, которое описывает некоторый аспект объекта и значение которого следует зафиксировать.

Связь – это ассоциативное отношение между сущностями.

Наиболее общие типы объектных моделей данных:

1) модель типа «сущность-связь» или ER-модель;

2) семантическая модель, то есть модель которая несет большую смысловую нагрузку, чем просто значения данных;

3) функциональная модель;

4) обектно-ориентированная модель.

Модель «сущность-связь» была разработана в 1976 г. с целью упрощения задачи проектирования БД. Данная модель данных представляет собой набор концепций, которые описывают структуру БД и связанные с ней транзакции обновления и извлечения данных.

Основные концепции модели «сущность-связь» включают типы сущностей, типы связей и атрибуты.

Типы сущностей – объект или концепция, которые характеризуются на данном предприятии как имеющие независимое существование.

Основной концепцией ER-моделирования является тип сущности, который представляет множество объектов реального мира с одинаковыми свойствами. Тип сущности характеризуется независимым существованием и может быть объектом с физическим (реальным) существованием или объектом с концептуальным (абстрактным) существованием.

Сущность - экземпляр типа сущности, который может быть идентифицирован уникальным образом.

Типы сущности можно классифицировать как сильные и слабые.

Слабый тип сущности – тип сущности, существование которого зависит от какого-то другого типа сущности.

Сильный тип сущности – тип сущности, существование которого не зависит от какого-то другого типа сущности.

Сильная сущность представлена на диаграмме в виде прямоугольника с именем сущности внутри него, слабый тип сущности – в виде прямоугольника с двойным контуром.

Атрибут – свойства типа сущности или типа связи.

Атрибуты сущности содержат значения, описывающие каждую сущность. Значения атрибутов представляют основную часть сведений, сохраняемых в БД.

Связь, которая соединяет две сущности, может иметь атрибуты, аналогичные атрибутам сущности.

Каждый атрибут связан с набором значений, который называется доменом. Домен определяет все потенциальные значения, которые могут быть присвоены атрибуту.

Атрибуты делятся на простые и составные, однозначные и многозначные, производные.

Простой атрибут – атрибут состоящий из одного компонента с независимым существованием.

Составной атрибут – атрибут, состоящий из нескольких компонентов, каждый из которых характеризуется независимым существованием.

Однозначный атрибут – атрибут, который содержит одно значение для одной сущности.

Многозначный атрибут – атрибут, который содержит несколько значений для одной сущности.

Производный атрибут – атрибут, который представляет значение, производное от значения связанного с ним атрибута или некоторого множества атрибутов, принадлежащих некоторому типу сущности.

На диаграмме атрибуты представлены в виде эллипсов, присоединенных линиями к соответствующей сущности.

Под ключом понимают элемент данных, который позволяет уникально идентифицировать отдельные экземпляры некоторого типа сущности.

Ключи могут быть:

1) потенциальный;

2) первичный;

3) составной.

Потенциальный ключ – атрибут или набор атрибутов, который уникально идентифицирует отдельные экземпляры типа сущности.

Первичный ключ – потенциальный ключ, который выбран в качестве первичного ключа.

Составной ключ – потенциальный ключ, который состоит из двух и более атрибутов.

Тип связи – является набором ассоциаций между двумя и более типами сущностей – участников. Каждому типу связи присваивается имя, которое должно описывать его функцию.

Связь – ассоциация между сущностями, включающая по одной сущности из каждого участвующего в связи типа сущностей.

Связь между сущностями на высоком уровне можно представить в виде ER-модели, на более низком уровне в виде семантической сети (объектной диаграммы).

Связь на диаграммах представляется в виде ромбиков с указанием на нем имени связи. Ромбик с двойным контуром указывает на связь сильной сущности со слабой сущностью, которая от него зависит.

Охваченные некоторой связью сущности называются участниками связи. Количество участников в некоторой связи называется степенью этой связи.

Рекурсивная связь (или унарная связь) – когда одна и та же сущность участвует несколько раз и в разных ролях.

Дата добавления: 2014-01-07