В случае выдачи экземпляра книги читателю в библиотеке хранится специальный вкладыш, в котором должны быть записаны следующие сведения: номер билета читателя, даты выдачи и возврата книги.

Предусмотреть следующие ограничения на информацию в системе:

1) книга может не иметь автора;

2) в библиотеку записывают читателей не моложе 17 лет.

3) в библиотеке присутствуют книги, изданные с 1960 по текущий год.

4) каждый читатель может брать не более 5 книг.

5) при регистрации каждый читатель должен сообщить телефон для связи (рабочий, домашний, мобильный).

6) каждая область знаний может содержать ссылки на множество книг, но каждая книга может относиться к различным областям знаний.

С данной информационной системой должны работать следующие группы пользователей: библиотекари, читатели, администрация библиотеки.

При работе с системой библиотекарь должен иметь возможность решать следующие задачи:

принимать новые книги и регистрировать их в библиотеке;

относить книги к одной или к нескольким областям знаний;

проводить каталогизацию книг;

проводить списание старых и не пользующихся спросом книг;

вести учет выданных книг читателям;

проводить списание утерянных книг по специальному акту списания или замены;

проводить закрытие абонемента читателя.

Читатель должен иметь возможность решать следующие задачи:

просматривать системный каталог, т.е. перечень всех областей знаний, книги по которым есть в библиотеке;

по выбранной области знаний получить полный перечень книг, имеющихся в библиотеке;

для выбранной книги получить инвентарный номер свободного экземпляра книги или получить сообщение о том, что свободных экземпляров книги нет;

получить полный список книг выбранного автора, которые имеются в библиотеке.

Администрация библиотеки должна иметь возможность получать сведения о должниках-читателях, которые не вернули вовремя взятые книги; сведения о книгах, которые не являются популярными, т.е. ни один экземпляр, которых не находится на руках у читателей; сведения о стоимости конкретной книги, для того чтобы установить возможности возмещения стоимости утерянной книги или замены ее другой книгой; сведения о наиболее популярных книгах, все экземпляры которых находятся у читателей.

Этот пример показывает, что перед началом разработки необходимо иметь точное представление о том, что же должно выполняться в нашей системе, какие пользователи в ней будут работать, какие задачи будет решать каждый пользователь.

4.2. Инфологическое проектирование

Инфологическое проектирование применяется на втором этапе проектирования БД, т.е. после словесного описания предметной области.

Инфологическое проектирование прежде всего связано с попыткой представления семантики предметной области в модели БД. В настоящий момент модель Чена «сущность-связь» (ER-модель) стала фактическим стандартом инфологического проектирования БД.

В основе ER-модели лежат следующие базовые понятия.

Сущность. С помощью сущности моделируется класс однотипных объектов. Сущность имеет имя, уникальное в пределах моделируемой системы. Сущность соответствует некоторому классу однотипных объектов, поэтому предполагается, что в системе существует множество экземпляров данной сущности. Объект, которому соответствует понятие сущности, имеет свой набор атрибутов – характеристик, определяющих свойства данного представителя класса. При этом набор атрибутов должен быть таким, чтобы можно было различать конкретные экземпляры сущности. Например, сущность «Студент» может иметь следующий набор атрибутов: «№ зачетной книжки», «фамилия», «имя», «отчество», «группа». Набор атрибутов, однозначно идентифицирующий конкретный экземпляр сущности, называется ключевым. Для сущности «Студент» ключевым будет атрибут «№ зачетной книжки», поскольку для всех студентов данного вуза номера зачетных книжек будут различны. Экземпляром сущности «Студент» будет описание конкретного студента вуза (рис. 9).

Рис. 9. Определение сущности в ЕR-модели

Связь. Между сущностями могут быть установлены связи – бинарные ассоциации, показывающие, каким образом сущности соотносятся или взаимодействуют друг с другом. Связь может существовать между двумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь). Она показывает, как связаны экземпляры сущностей между собой. Например, если имеется связи между сущностями «Студент» и «Преподаватель» и эта связь - руководство дипломным проектированием, то каждый студент имеет только одного руководителя, но один и тот же преподаватель может руководить множеством студентов-дипломников. Поэтому это будет связь «один-ко-многим» (1:М), один со стороны «Преподаватель» и многие со стороны «Студент» (рис.10).

Связи делятся на три типа по множественности: «один-к-одному» (1:1), «один-ко-многим» (1:М), «многие-ко-многим» (М:М).

Преподаватель

Табельный номер

Фамилия

Имя

Отчество

Кафедра

Руководит

Студент

Дипломное

проектирование

№ зачетной книжки

Фамилия

Имя

Отчество

Группа

Пишет

диплом

Рис. 10. Пример отношения «один-ко-многим»

при связывании сущностей «Студент» и «Преподаватель»

Связь 1:1 означает, что экземпляр одной сущности связан только с одним экземпляром другой сущности. Связь 1:М означает, что один экземпляр сущности, расположенный слева по связи, может быть связан с несколькими экземплярами сущности, расположенной справа по связи. Связь М:М означает, что один экземпляр первой сущности может быть связан с несколькими экземплярами второй сущности, и, наоборот, один экземпляр второй сущности может быть связан с несколькими экземплярами первой сущности.

Полная инфологическая модель базы данных «Библиотека», системный анализ которой рассмотрен в разд. 4.1 представлен на рис.11.