3.3. Створення концептуальної схеми бази даних

Ділова модель та модель об‘єкт-звя‘зок слугує основою для створення концептуальної схеми бази даних. Опис предметного середовища в термінах деякої моделі називається концептуальною схемою бази даних. Назва концептуальна походить від латинського слова conceptio, що означає – система поглядів, те чи інше розуміння явищ або процесів [ ]. Створення бази даних - ітераційний процес. В процесі розробки структура бази неодноразово узгоджується з користувачем. Створена спочатку схема повинна представляти базу в укрупненому вигляді і відображати об‘єкти предметної області та зв‘язки між ними. Схему бази даних наведену на рис. 3.1. інакше називають моделью об’єкт-зв’язок, або сутність-зв‘язок. (ER моделлю). Вона створюється на першому етапі проектування бази даних. Слід відзначити, що дані про об‘єкти збережувані у базі даних відображають тільки сталі характеристики об‘єктів, але не відображають їх поведінки. Навіть введення даних в реальному часі, наприклад, автоматичне введення даних від датчиків про стан технологічного процесу, не показує поведінки об‘єкта в майбутньому, а фіксує його стан в поточний момент. Для того, щоб скласти уявлення про поведінку об‘єкта в минулому, слід проаналізувати збережувані дані за певний період.

3.4. Створення атрибутивної моделі бази даних

На другому етапі проектування бази даних визначаються більш детальні характеристики об‘єктів , які у формі словесного опису заносяться до словника бази даних. Визначають характеристики класів - атрибути отримують свою назву, тип даних та розмір. Перелік класів даних і відповідних до них атрибутів утворюють словник даних. Потім відбувається уточнення наіменування об’єктів бази даних, встановлюються типи та назви зв’язків між об’єктами, а також виявляються обмеження на значення атрибутів.

У нашому прикладі організації "Відділ постачання сирвини цукрового заводу" відповідають наступні класи даних, які, в першому наближенні, можна вибрати за об’єкти бази даних:

1. ПОСТАЧАЛЬНИК– Атрибути: Назва постачальника, Адреса, Банк, Розрахунковий рахунок, ПІП директора, Тел. директора.

2. НАКЛАДНА – Атрибути: Номер накладної, Дата., Назва постачальника, Автопідприємство, Автомобіль, Відстань, Вага бруто, Вага тари, Вага нетто, ПІП водія, Буміст.

3. АКТ ПРИЙМАННЯ СИРОВИНИ – Атрибути: Номер акту, Номер накладної, Дата, Забрудненість., Цукристість,

4. АВТОПІДПРИЄМСТВО - Атрибути: Назва автопідприємства, П.І.Б.директора, Адреса, Телефон., ГРУПА - Атрибути: Ном. Групи, форма навчання

5. АВТОМОБІЛЬ - Атрибути: Номер, марка, автопідприємство

6. КВИТАНЦІЯ Атрибути: Номер квитанції, Дата, Номер Накладної, Номер акта, Постачальник, Кількість цукру введено в завод, Кількість цукру за один т/км, вартість 1 центн. буряку по нормі, вартість фактична, сума по нормі, сума фактична.

Для встановлення зв’язків між об’єктами слід висвітити відповіді на наступні питання:

1. Які типи зв’язку між об’єктами асоціюються з кожною функцією;

2. Яке ім’я для кожного зв’язку.

3. Яка потужність зв‘язку.

В інфологічній (концептуальній ) моделі БД розрізняють зв‘язки між об‘єктами трьох типів : один - до одного, один - до багатьох, багато - до багатьох. Про що говорять ці на типи зв‘язків? Зв‘язок один - до одного вказує на те, що одному об‘єкту з однієї сутності відповідає один об‘єкт іншої сутності. Зв‘язок один - до багатьох вказує на те, що одному об‘єкту з однієї сутності відповідає багато (більше одного) об‘єктів іншої сутності. Зв‘язок багато- до багатьох вказує на те, що багатьом об‘єктам однієї сутності відповідає багато об‘єктів іншої сутності.

Наприклад: Від одного постачальника привозять буряк до цукрового заводу багато разів за сезон . Кожного разу виписують відповідну накладну. Звідси витікає, що одному об‘єкту Постачальник відповідає багато об‘єктів Накладна. Між цими сутностями існує залежність один до багатьох. А от між об‘єктом Накладна та Акт прийомки – один до одного.

Назви зв‘язків асоціюють з функцією, що визначає залежність між об‘єктами. Наприклад: Накладна є підставою для виписки квитанції. Акт є підставою для проведення розрахунків за буряк, що зафіксовано у квитанції. Зв‘язки мають напрям від незалежної сутності до залежної. Незалежною сутністю вважається та, доповнення якої не потребує додаткової інформації з інших сутностей. Вона ще називається батьківською. Залежна сутність називається дочірнєю.

І накінець, визначають обмеження, що накладаються на атрибути, об’єкти та зв’язки. Обмеження можуть бути чотирьох типів:

1. Обмеження по області на якій визначено атрибут. Область визначення атрибута задається його типом та довжиною.

2. Функціональні залежності, як обмеження за зв’язками між атрибутами, а також між об’єктамию Наприклад, в об‘єкті Накладна вага нето вираховується як рідниця між вагою бруто та вагою тари.

3. Залежності загального характеру між атрибутами та об’єктами (у році не може бути більше за 12 місяців, жінка не може бути батьком і т.д.).

4. Інші обмеження ( цукристість буряку не може бути більше 100%, вага нето не може бути більше вантажопідйомності машини і т. д..).

Тобто на прикладі ділової моделі відділу постачання сировини цукрового заводу видно, що класи даних допомогають визначити об’єкти бази даних та їх атрибути, а функції – зв’язки між об’єктами. Створення логічної моделі бази даних – це ітераційний процес тому, що на початкових етапах неможливо уникнути надлишковості і дублювання інформації. Потрібно виділити інформацію, яка є сталою і не змінюється (або рідко змінюється) за час існування бази даних і виділити її у окремі об’єкти – довідники. Коли об’єкти та атрибути вже виділено, встановлено зв’язки та обмеження в базі даних, складають атрибутивну модель бази даних. Атрибутивна модель бази даних розглядуваної організації наведена на рисунку 2.2.

Автопідприємство Автомобіль Накладна

забезпечує

Квитанція Акт

є підставою супроводжує

Рис.3. 2. Атрибутивна модель бази даних відділу постачання цукрового заводу

Операції з даними , такі як оновлення даних, редагування та вилучення даних можуть викликати появу протиріч у БД. Наприклад, Один з постачальників сировини припинив співпрацю з нашим заводом і дані про нього було вилучено з таблиці Постачальник. Що робити з накладними за попередні поставки, що залишилися в БД? Відбулося порушення логічної узгодженості даних, кажуть – цілісності даних. Після вилучення групи відповідних накладних цілісність БД відновлюється. Операція, що переводить БД з одного цілісного стану в інший, називається транзакцією. В якості транзакцій розглядають операції внесення, оновлення та вилучення даних. На термін виконання транзакції поняття цілісності може бути порушеним. Більш детально правила та засоби підтримки цілісності даних будемо розглядати у главі 3.

При проектуванні бази даних слід вивчити та задати обмеження цілістності даних і відмітити іх в словнику даних.

Створена концептуальна модель БД, навіть на рівні атрибутів не залежить від моделі даних використовуваної в реальній СКБД. Тобто базу даних описану концептуальною моделлю можна реалізувати різними способами. Хоча за промисловий стандарт вибрані реляційні бази даних, а мережні і ієрархічні вже історія, не слід забувати, що можлива поява нових моделей даних, наприклад, набувають розповсюдження об‘єктно-орієнтовані бази даних. Тому вибір моделі даних є суттєвим етапом в проектуванні БД.

Підводячи підсумок можна виділити наступні етапи проектування бази даних: