Концептуальное проектирование базы данных
Следующим шагом проектирования базы является создание и согласование со специалистами в ПрО концептуальной схемы данных, используемых в автоматизируемых процессах.
Концептуальная схема должна отражать состав и взаимодействие объектов будущей БД. Одной из наиболее популярных семантических моделей данных на этапе инфологического проектирования является неформальная модель «Сущность-Связь» (Entity-Relationship – ER-модель). Первый вариант модели сущность-связь был предложен в 1976 г. Питером Пин-Шэн Ченом. Такие диаграммы используют графическое изображение сущностей предметной области, их свойств (атрибутов), и взаимосвязей между сущностями.
Для примера рассмотрим наиболее часто использующуюся нотацию Питера Чена, которая представляет собой граф с двумя типами вершин.
Вершины первого типа – сущности, представляют экземпляры реальных или абстрактных объектов (людей, событий, состояний, идей, предметов и т.п.) ПрО, обладающих общими атрибутами или характеристиками. Эти вершины отображают прямоугольниками.
Вершины второго типа – отношения в самом общем виде представляют собой связь между двумя и более сущностями. Именование отношения осуществляется с помощью грамматического оборота глагола (ИМЕЕТ, ОПРЕДЕЛЯЕТ, МОЖЕТ ВЛАДЕТЬ и т.п.). Эти вершины изображаются ромбами.
Символы ERD, соответствующие сущностям и отношениям, приведены на рисунке 1.
Символы erd, соответствующие сущностям и отношениям
Независимая сущность представляет данные, которые не зависят от других сущностей в системе. При этом отношения с другими сущностями могут, как существовать, так и отсутствовать.
Зависимая сущность представляет данные, зависящие от других сущностей в системе. Поэтому она должна всегда иметь отношения с другими сущностями.
Ассоциативная сущность (ассоциация) – это связь вида «многие-ко-многим» между двумя или более сущностями. Ассоциации рассматриваются как полноправные сущности: они могут участвовать в других ассоциациях точно так же, как независимые сущности; могут обладать свойствами, т.е. иметь не только набор ключевых атрибутов, необходимых для указания связей, но и любое число других атрибутов, характеризующих связь.
Неограниченное отношение представляет собой отношение, между независимыми сущностями.
Ограниченное отношение представляет собой отношение между зависимой и независимой сущностями.
Существенно-ограниченное отношение используется, когда соответствующие сущности взаимно-зависимы в системе.
Сущность (как понятие) образуется типизацией множества объектов, похожих по составу информации, требуемой для выполнения автоматизируемых функций. Объекты, использованные на входах, выходах, условиях выполнения и требуемых ресурсах функций в схемах процессов являются основой для образования сущностей. Таким образом, каждой сущности соответствует множество похожих (однотипных) объектов, которым в базе данных будут соответствовать экземпляры сущности. Так, для процесса выполнения заказов на изготовление окон появятся сущности «Заявка», «Заказчик», «Конструкция окна» и т.д. Каждая из этих сущностей является обобщенным представителем множества реально существующих заявок, заказчиков, конструкций. Важно лишь то, что все объекты, образующие сущность, описываются одинаковыми наборами свойств – атрибутов, различающихся значениями у конкретных объектов.
Атрибут – поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретной сущности, но может быть одинаковым для различных сущностей (например, ЦВЕТ может быть определен для многих сущностей: окно, дверь и т.д.). Атрибуты используются для хранения набора данных об объектах ПрО, включаемых в БД. При этом любой атрибут может быть определен как ключевой. Для идентификации ключевого атрибута используется подчеркивание имени атрибута (см. рисунок 2).
