Диго С.М. Базы данных проектирование и использование (1084447), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Понятия «ключ» и «имя объекта» - это не всегда одно и то же. В качестве идентификатора может быть выбрана совокупность атрибутов, не обязательно принадлежащих имени (например, добавление даты и места рождения при идентификации личности в поисковых системах).
ER-модели служат не только непосредственной цели проектирования базы данных. Они выполняют и другие, более общие функции, такие, как понятное, полное, формализованное описание предметной области и использование его для обсуждения как с заказчиками/ пользователями проектируемой системы, так и с разработчиками разной специализации. Поэтому можно рекомендовать при проектировании ИС с использованием таких CASE-систем, которые не позволяют определять, какие из объектов/свойств будут храниться в базе данных, строить две модели:
1) модель предметной области, содержащую все объекты, как подлежащие, так и не подлежащие хранению в БД, и использующую изображение множественных связей;
2) концептуальную модель БД, которая затем автоматически будет преобразована в модель целевой БД.
Недостаточные изобразительные возможности языковых средств, используемых при изображении ER-моделей, с одной стороны, приводят к обеднению этих моделей, а с другой, как это ни парадоксально звучит, - усложняют процесс построения ER-модели и делают эти модели более громоздкими.
2.5. Использование Design/IDEF для проектирования баз данных
2.5.1. Построение ER-модели при использовании Design/IDEF
Общая характеристика
Design/IDEF является комплексной системой автоматизации проектирования ИС. Она объединяет в себе несколько методологий, каждая из которых предназначена для построения моделей определенного типа. Для построения ER-модели используется методология IDEF1X.
Нотация языка ER-моделирования, алгоритм проектирования целевой реляционной модели и, как следствие, подход к моделированию существенно отличаются от базовой модели. Изобразительные средства нотации языка ER-моделирования в Design/IDEF более бедные, чем в базовой модели. Процесс построения ER-модели в Design/ IDEF практически сводится к описанию реляционной модели данных другими изобразительными средствами (каждому объекту ER-модели в Design/IDEF соответствует таблица реляционной базы данных). В связи с этим рекомендуется сначала изучить главу 3, а потом, используя эти знания, строить ER-модель в нотации Design/IDEF.
Укрупненная схема работы с Design/IDEF при построении ER-модели показана на рис. 2.39.
После загрузки Design/IDEF и выбора команды File/New экран имеет вид, изображенный на рис. 2.40. В окне Methodology будет высвечиваться название той методологии, с которой работали в предыдущем сеансе. Если это не методология IDEF1X, то следует нажать на кнопку в правой стороне этого окна, из ниспадающего списка выбрать требуемую методологию (рис. 2.41).
Начальный экран проектирования после выбора методологии IDEF1X изображен на рис. 2.42.
После этого можно приступить к построению ER-модели, а можно сначала выбрать целевую СУБД - ту СУБД, для которой ведется проектирование базы данных. Для этого следует выбрать команду Edit/ Set Options. В появившемся окне IDEF Options следует активизировать переключатель IDEF1X (рис. 2.43) и в окне Target Datadase выбрать нужную СУБД из ниспадающего списка поддерживаемых системой СУБД. Выбор целевой СУБД окажет влияние на список допустимых типов данных при описании атрибутов. На методологию построения модели этот выбор влияния не оказывает. Выбор целевой СУБД можно провести на любом этапе проектирования. При этом типы данных будут автоматически преобразованы в соответствующие им типы в новой целевой СУБД.
Описание сущности
Построение новой ER-модели можно начать только с создания новой сущности. Для того чтобы построить новую сущность, надо щелкнуть по третьей кнопке сверху (прямоугольник, разделенный на два сектора) на панели инструментального меню, изображенного слева на экране (или выполнить команду Create/Entity, или нажать комбинацию клавиш [Ctrl] +[Е]), и, позиционировав курсор с «прикрепленным» к нему квадратом в нужном месте экрана, нажать левую кнопку мыши. На экране появится окно определения сущности (Define Entity), изображенное на рис. 2.44. Система автоматически присваивает каждой создаваемой сущности уникальный идентификатор (Entity ID). В поле Name следует указать имя сущности. Кроме основного имени можно задать еще и Aliases (псевдоним) - имя, используемое в качестве синонима
Рис. 2.39. Укрупненная схема создания модели Design/IDEF
Рис. 2.40. Вид экрана после загрузки системы Design/IDEF
и выбора команды File/New
Рис. 2.41. Вид окна при выборе методологии
Рис. 2.42. Начальный вид окна проектирования
после выбора методологии IDEF1X
Рис. 2.43. Вид окна задания опций
Рис. 2.44. Вид окна определения сущности
В окне Definition можно дать описание сущности. Такие описания важны для документирования модели, уточнения терминологии, используемой в проекте, но на проектировании структуры базы данных они не скажутся.
После этого следует перейти к описанию атрибутов сущности и щелкнуть по кнопке Add в окне определения сущности. При этом появится окно определения атрибута (Define Attribute), изображенное на рис. 2.45.
Рис. 2.45. Вид окна определения атрибута
В поле Name следует записать наименование атрибута, в поле Data Туре - выбрать тип, присущий данному атрибуту. Список доступных типов полей зависит от выбранной целевой СУБД. Как известно, некоторые типы полей имеют фиксированную длину, и для них нет нужды указывать длину (Length), для других - должна указываться длина; для числовых полей с дробной частью нужно указывать точность (Precision).
В реляционной теории есть понятия «ключ» и «вероятный ключ». Эти понятия характеризируют не предметную область, а именно таблицу реляционной базы данных. При преобразовании ER-модели в схему реляционной базы данных в Design/IDEF каждой сущности ставится в соответствие таблица реляционной базы данных, и при описании сущности требуется определить, какой атрибут (или несколько атрибутов) выбран в качестве первичного ключа. Эти атрибуты должны быть помечены галочкой в переключателе Primary Key.
Для нескольких атрибутов можно указать, что он является РК. На самом деле это означает, что каждый из таким образом обозначенных атрибутов является элементом составного ключа, а не самостоятельным ключом, что с точки зрения реляционной теории принципиально важно различать.
Если есть несколько альтернативных (вероятных) ключей, то нужно все остальные описать как альтернативные. Вероятные ключи помечаются галочкой в переключателе Alternate Key. Так как вероятных ключей может быть несколько, то в поле справа от свойства Alternate Key необходимо поставить порядковый номер. Если альтернативный ключ является составным, то все составляющие его атрибуты следует пометить одним и тем же номером в поле рядом с переключателем Alternate Key.
При проектировании баз данных учитывается множество разных факторов, и в том числе характер запросов. Если по какому-либо полю часто осуществляется выборочный поиск, то по такому полю обычно проводят индексирование. Такие проиндексированные поля иногда называют «инверсным входом». При описании сущности именно такие атрибуты следует пометить галочкой в переключателе Inversion Entry. Инверсных входов, так же как и вероятных ключей, может быть несколько. Поэтому в поле справа от свойства Inversion Entry необходимо поставить порядковый номер.
Как известно (см. разд. 2.2), объекты бывают не только простыми, но и обобщенными. То свойство, по которому классы делятся на подклассы, в Design/IDEF называется «дискриминатором» (Discriminator). При описании соответствующего свойства следует это отметить галочкой в переключателе Discriminator.
Назначение свойств Name и Aliases в окне определения атрибута аналогично соответствующим характеристикам, задаваемым при описании самого объекта в окне определения сущности.
После описания очередного атрибута следует опять щелкнуть по кнопке Add и задать описание следующего атрибута. После того как определены все атрибуты описываемого объекта, щелкните по кнопке ОК.
На рис. 2.46 приведен фрагмент описания сущности СОТРУДНИК. Если на этом завершить описание атрибутов и щелкнуть по кнопке ОК, то получим графическое представление описанного объекта (рис. 2.47).
Рис. 2.46. Экран описания объекта (пример)
Рис. 2.47. Пример изображения объекта (вариант 1)
В общем виде графическое представление сущности отражено на рис. 2.48. Для обозначения сущности используют прямоугольник, разделенный на два сектора; в верхнем секторе записываются ключевые атрибуты, в нижнем - все остальные. Рядом с атрибутами, являющимися альтернативными ключами, в скобках ставятся буквы (АК).
Рис. 2.48. IDEF1X ERD. Обозначение объекта
Если вы уверены, что ФИО вместе с Датой_рождения является уникальной совокупностью атрибутов и их следует описать как вероятный ключ, то графическое представление подобного объекта будет таким, как это показано на рис. 2.49. Несмотря на то, что в данном примере ФИО вошло в альтернативный ключ, его следует оставить и как инверсный вход, поскольку по ФИО часто осуществляется поиск.
Рис. 2.49. Пример изображения объекта (вариант 2)
Предыдущий пример следует рассматривать именно как технический пример создания составного альтернативного ключа и не более того. В реальной жизни вряд ли целесообразно создавать такой альтернативный ключ. Нужно понимать, что не все потенциальные альтернативные ключи реляционной таблицы следует обозначать в ER-модели. Это надо делать только тогда, когда есть необходимость контролировать уникальность альтернативного ключа.