Тема 6. Уровни моделирования предметной области

БД отражает информацию об определенной предметной области– части реального мира, представляющей интерес для данного исследования. При проектировании БД организацию данных принято рассматривать на трех уровнях:

информационно-логическом (инфологическом, или концептуальном);
даталогическом;
физическом.

Этим уровням соответствуют инфологическая, даталогическая и физическая модели предметной области.

Процесс создания БД начинается с определения концептуальных требований будущих пользователей, которые интегрируются в обобщенном представлении, называемом концептуальной моделью (рис. 19).

Рисунок 19. Многоуровневое представление данных БД

Концептуальной,илиинфологической(infological), моделью(ИЛМ) называется формализованное описание предметной области, выполненное без жесткой ориентации на программные и технические средства. Концептуальная модель отражает специфику предметной области, а не структуру БД.

Версия концептуальной модели, которая может быть реализована в конкретной СУБД, называется даталогической (datalogical) моделью. Модель отображает логические связи между элементами данных безотносительно к среде хранения. Модель строится в терминах информационных единиц, допустимых для СУБД. Описание логической структуры БД на языке СУБД называетсясхемой.

Внутренняя (физическая) модель данныхопределяет способ размещения данных непосредственно на машинном носителе, учитывает распределение данных, методы доступа и способы индексирования. В современных прикладных программных средствах этот уровень организации обеспечивается автоматически без вмешательства пользователя. Пользователь оперирует в прикладных программах и универсальных программных средствах представлениями СУБД. Таким образом, основная задача проектирования заключается в создании инфологической и даталогической моделей.

Различным пользователям соответствуют различные подмножества логической модели. Модель, описывающая логическую структуру БД с точки зрения конкретного пользователя (приложения), называется внешней,а ее описание называетсяподсхемой.Внешняя модель пользователя представляет отображение концептуальных требований этого пользователя.

Пользователь имеет доступ только к данным подсхемы, что является одним из способов защиты информации. В рамках каждой подсхемы задаются допустимые режимы обработки, что служит дополнительным механизмом защиты. Использование подсхем облегчает работу пользователя, так как он должен знать структуру только своей части БД. Внешние схемы БД конструируются на стадии разработки приложений.

Взаимосвязь этапов проектирования БД показана на рис. 20.

Первым шагом является построение инфологической модели. Предварительная модель строится на предпроектной стадии и уточняется на более поздних стадиях проектирования. Затем на ее основе строится даталогическая модель. Физическая и внешняя модели после этого могут строиться в любой последовательности, в том числе и параллельно. Возможен возврат на предыдущие уровни для пересмотра результата проектирования или уточнения модели.

Предметная область

Инфологическое моделирование