6. Инфологическое проектирование

Формализация знаний о предметной области. Исходная информация: входные/выходные документы и данные. Результат: инфологическая модель.

Инфологическое проектирование – это описание предметной области, выполненное с помощью формальных языковых средств, независящих от используемых в дальнейшем программных средств.

Модель включает в себя компоненты:

1) Модель сущность-связь (ER) - формализуемо-графическое представление структуры данных.

2) Ограничение целостности – однозначное описание всех ограничений, накладываемых на значение или изменение данных.

3) Алгоритмические связи.

4) Запросы.

ER модель – графическое отображение структуры БД. Существует несколько нотаций для изображения модели. Все данные распределяются по сущностям. Сущность описывает тип объекта предметной области и действия над ним. Напр, в библиотеке объекты – книга, читатель, а действие – выдать.

Сущность описывается атрибутами. Атрибут характеризует одно из свойств сущности (пр: у книги автор, год издания, а у действия – дата выдачи).

Атрибуты могут классифицироваться по нескольким признакам. В модели желательно указывать эти свойства.

Виды атрибутов:

1. простые и составные (содержат фиксированный набор значений)

2. единичный и множественный атрибут

Множественный атрибут содержит нефиксированное количество однотипных значений.

3. обязательные и условные атрибуты

условный атрибут может существовать и не существовать для отдельных экземпляров.

4. статические и динамические атрибуты

Между сущностями указываются взаимосвязи. Связи могут быть: 1:1, 1:М, М:М.

В ER модели желательно показать вид и обязательность связи:

Обязательность можно показать сплошной или пунктирными линиями (показывается для каждой сущности, входящей в связь).

Простые сущности содержат только атрибуты, сложные - другие сущности.

Выделим 3 типа:

1. составная сущность отображает отношение целой части.

2) Обобщенная сущность – отражает отношение, род, вид. Каждый экземпляр относится к какой-то категории.

3) агрегированная сущность определяет отношение: объекта - действий.

Если сущностей много, то модель может быть представлена на 2х уровнях:

• сущности и связи;

• сущности и атрибуты.

Общая последовательность формализации модели:

1. определение сущности

2. определение зависимостей

3. определение атрибутов

4. определение идентификаторов

Прочие составляющие инфомодели:

• ограничение целостности – записывается на естественном (формальном) языке. Должны быть определены ограничения по атрибутам, по сущностям и по связям.

• алгоритмические связи – указывают зависимость вычисляемых атрибутов от базовых, представленных в графической форме, на естественном языке с помощью математических формул:

• Запросы описываются на естественном или формальном языке. Для запроса указывается категория использующих пользователей, частота, объем обработанных и полученных данных.

7. Даталогическое проектирование (дп)

Модификация инфологической модели (ИМ) под конкретные требования СУБД

Исходные данные:

• ИМ

• Ограничения СУБД

• Используемая методика

Результат – ДМ.

Модель представляется в графической форме или на формальном языке с дополнительным текстовым описанием.

Причины отличия ДМ от ИМ:

• ограничения СУБД

• требования к эксплуатации (быстродействие и др.)

Отличия:

1. по числу атрибутов:

• вычисляемые атрибуты показываются или не показываются в ДМ.

• искусственные идентификаторы: увеличивается число атрибутов, уменьшается объем ключа, уменьшается время поиска, упрощается поиск, динамичность данных;

• типизация – число атрибутов также измениться, пр: дата, время.

2. по числу сущностей

• объединение совместных данных;

• расщепление (может быть вертикальное и горизонтальное)

причины: разделение совместно не используемых данных, сокращение объема обрабатываемых таблиц и отделение оперативных данных от архивных.

3. изменение по составу связи – в СУБД может не поддерживаться М:М: