Реляционные базы данных

Реляционные базы данных

Неформальные их эквиваленты:

Таблица	- для отношения
Строка или запись	- для кортежа
Столбец или поле	- для атрибута

Пример таблицы-отношения реляционной базы данных

Этапы проектирования базы данных

1.  Инфологическое проектирование.

2.  Определение требований к операционной обстановке, в которой будет функционировать информационная система.

3.  Выбор системы управления базой данных (СУБД) и других инструментальных программных средств.

4.  Даталогическое проектирование БД.

5.  Физическое проектирование БД.

Инфологическая модель

Семантическое моделирование

Предметная область (ПО)

Примеры.

Объект "Человек" обладает свойствами: рост, имя, дата рождения … ,

объект - "Изделие" обладает свойствами: качество, дата изготовления, внешний вид….

Между объектами существуют многочисленные связи. Например:

·  Человек покупает, продает, производит Изделие

·  Изделие создается, покупается, продается Человеком.

ERD (Entity-Relationship Diagrams)

1976 г.

Питер Пин-Шэн Чен

Варианты моделей (notation – система обозначения, записи):

- нотация Мартина,

- нотация IDEF1X,

- нотация Баркера.

ER-модели

Основные понятия ER-диаграмм

Определение 1. Сущность

Определение 2. Экземпляр сущности

Представителем сущности "Сотрудник" может быть "Сотрудник Иванов".

Определение 3. Атрибут сущности

ЦВЕТ может быть определен для многих сущностей: СОБАКА, АВТОМОБИЛЬ, КРАСКА

Примеры атрибутов для сущности АВТОМОБИЛЬ: - ТИП,

- МАРКА,

- НОМЕРНОЙ ЗНАК,

- ЦВЕТ и т. д.

Тип атрибута ЦВЕТ имеет много экземпляров:

- Красный,

- Синий,

- Банановый,

- Белая ночь и т. д.

Каждому экземпляру сущности присваивается только одно значение атрибута.
Пример атрибутов сущности "Сотрудник"

Типы атрибутов:

- описательные

- указывающие

- вспомогательные

Определение 4. Ключ сущности

Пример:

для сущности Расписание ключом является

- атрибут Номер_рейса

или

- набор атрибутов: Пункт_отправления, Время_вылета, Пункт_назначения

(при условии, что из пункта в пункт вылетает в каждый момент времени один самолет).

Определение 5. Связь

Пример связей между сущностями:

- СОТРУДНИК может иметь несколько ДЕТЕЙ,

- каждый СОТРУДНИК обязан числиться ровно в одном ОТДЕЛЕ.

Типы связи

Две модальностей связи:

<Каждый экземпляр СУЩНОСТИ 1> <МОДАЛЬНОСТЬ СВЯЗИ> <НАИМЕНОВАНИЕ СВЯЗИ>

<ТИП СВЯЗИ>

<экземпляр СУЩНОСТИ 2>

Слева направо:

"Каждый сотрудник может иметь несколько детей".

Справа налево:

"Каждый ребенок обязан принадлежать ровно одному сотруднику".

Нормальные формы ER-схем

В первой нормальной форме ER-диаграммы устраняются повторяющиеся атрибуты.

Во второй нормальной форме устраняются атрибуты, зависящие только части ключа.

В третьей нормальной форме устраняются атрибуты, зависящие от атрибутов, не входящих в ключ.
Получение реляционной (даталогической) схемы из ER-схемы

Шаг 1. Каждая простая сущность превращается в таблицу.

Шаг 2. Каждый атрибут становится возможным столбцом с тем же именем

Шаг 3. Компоненты уникального идентификатора сущности превращаются в первичный ключ таблицы.

Шаг 4. Связи многие-к-одному становятся внешними ключами.

Пример разработки простой ER-модели

1.  Список сущностей предметной области.

2.  Список атрибутов сущностей.

3.  Описание взаимосвязей между сущностями.

Задача.

Разработать информационную систему по заказу некоторой оптовой торговой фирмы.

Проектируемая система должна выполнять следующие действия:

·  Хранить информацию о покупателях.

·  Печатать накладные на отпущенные товары.

·  Следить за наличием товаров на складе.

Существительные:

·  Покупатель

·  Накладная

·  Товар

·  (?)Склад

·  (?)Наличие товара

Связь между сущностями:

- покупатели могут покупать много товаров

- товары могут продаваться многим покупателям

Связи сущностей Накладная, Склад, Покупатель, Товар :

·  Покупатели покупают товары, получая при этом накладные, в которые внесены данные о количестве и цене купленного товара.

·  Каждый покупатель может получить несколько накладных.

·  Каждая накладная обязана выписываться на одного покупателя.

·  Каждая накладная обязана содержать несколько товаров. Каждый товар, в свою очередь, может быть продан нескольким покупателям через несколько накладных.

·  Каждая накладная должна быть выписана с определенного склада, и с любого склада может быть выписано много накладных.

Атрибуты сущностей:

·  Каждый покупатель является юридическим лицом
и имеет наименование, адрес, банковские реквизиты.

·  Каждый товар имеет наименование, цену, а также характеризуется единицами измерения.

·  Каждая накладная имеет уникальный номер, дату выписки, список товаров с количествами и ценами, а также общую сумму накладной. Накладная выписывается с определенного склада и на определенного покупателя.

·  Каждый склад имеет свое наименование.
Существительные - потенциальными атрибутами:

·  Юридическое лицо

·  Наименование покупателя

·  Адрес

·  Банковские реквизиты

·  Наименование товара

·  (?)Цена товара

·  Единица измерения

·  Номер накладной

·  Дата накладной

·  (?)Список товаров в накладной

·  (?)Количество товара в накладной - это характеристика не просто Товара, а Товара в накладной

·  (?)Цена товара в накладной

·  Сумма накладной

·  Наименование склада
Две цены:

1 - цена товара в накладной

2 - текущая цена товара.

Сущности Накладная и Товар

связаны друг с другом отношением типа

много-ко-многим.

Дополнительная сущность:

Список товаров в накладной

Связь ее с сущностями Накладная и Товар характеризуется следующим:

- каждая накладная обязана иметь несколько записей из списка товаров в накладной,

- каждая запись из списка товаров в накладной обязана включаться ровно в одну накладную,

- каждый товар может включаться в несколько записей из списка товаров в накладной,

- каждая запись из списка товаров в накладной обязана быть связана ровно с одним товаром.

Атрибуты

- Количество товара в накладной

- Цена товара в накладной

являются атрибутами сущности

Список товаров в накладной.

Сущности Склад и Товар

Дополнительная сущность - Товар на складе.

Ее атрибут - Количество товара на складе.

Концептуальная диаграмма

Даталогическая ER-модель

Более сложные элементы ER-модели

·  Подтипы и супертипы сущностей.

Пример:

Супертип ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ

·  Связи many – to - many.

·  Уточняемые степени связи.

·  Каскадные удаления экземпляров сущностей.

·  Домены.