Построение моделей

3.1 Концептуальное проектирование

Методология проектирования – структурированный подход, предусматривающий использование специализированных процедур, технических приемов, инструментов, документации и нацеленный на поддержку и упрощения процесса проектирования. Концептуальное проектирование – создание концептуального представления базы данных, включающее определение типов важнейших сущностей и существующих между ними связей.

Каждая концептуальная модель данных включает следующее:

• сущности;

• связи;

• атрибуты;

• домены атрибутов;

• потенциальные ключи;

• первичные ключи.

Концептуальная модель данных дополняется документацией, создаваемой в процессе разработки этой модели.

1. Целью выявления сущностей является определение основных сущностей, присутствующих в представлении данного пользователя о предметной области приложения (например: Общежитие, Комната, Документы и др.).

Сущность – это класс объектов предметной области, который именуется с помощью существительного в единственном числе. Один из способов идентификации сущностей состоит в поиске объектов предметной области, которые существуют независимо от других или выборка всех существительных, присутствующих в спецификациях на проект, в данном курсовом проекте сущности выделялись на основе детального изучения предметной области и анализа процессов, в ней протекающих.

2. Целью определения связей является выявление взаимодействий, возникающих между сущностями, выделенными в предыдущем этапе (например: твердый инвентарь должен находится в комнате).

Связь – ассоциация между сущностями, включающая по одной сущности из каждого участвующего в связи типа сущности. Связь именуется с помощью глагола неопределенной формы несовершенного вида (возможно с предлогом). После выделения сущностей следующим этапом разработки будет установление всех существующих между ними связей. Одним из методов определения связей является выборка всех выражений, в которых содержаться глаголы.

3. Целью определения атрибутов является выявление свойств, и дальнейшее их связывание с соответствующими сущностями или связями (например: сущность Студент имеет атрибут Группа). Различают также свободные атрибуты, т.е. не относящиеся к определенным сущностям, но имеющие значение, тогда когда сущности вступают в связь. Рассмотрим пример: сущность «Товар» (на складе) не обладает таким атрибутом как «Цена» до тех пор, пока «Товар» не вступит в отношение с сущностью «Накладная». Т.е. рыночную стоимость товар приобретет, после того как на него выпишут накладную и осуществят поставку.

Атрибут – свойство объекта. Самый простой метод выделения атрибутов – после идентификации очередной сущности или связи в некоторой спецификации

задать себе следующий вопрос: “Какую информацию требуется хранить о…” Ответ на этот вопрос надо искать в тексте спецификации.

4. Целью определения доменов атрибутов является определение диапазона всех возможных значений, которые может принять атрибут.

Доменом называется некоторый пул значений, элементы которого выбираются для присвоения значений одному или более атрибутам. Домены должны содержать следующие данные:

• набор допустимых значений для атрибута;

• сведения о размере и формате каждого из атрибутов.

(например: Атрибут Номер комнаты это целочисленное значение в диапазоне 0-999).

5. Целью следующего этапа является определение всех потенциальных ключей для каждой сущности и выделение первичного ключа. Например, у сущности Общежитие два потенциальных ключа: № общежития и адрес общежития, первичным ключом является № общежития, т.к. этот атрибут обладает устойчивостью, т.е. он может долго сохранять уникальность значения в отличие от атрибута адреса. Пример: Общежитие №5 переехало, и находится по адресу ул. Ленина д.20 (изменился атрибут Адрес, атрибут Номер общежития остался неизменным)

Потенциальным ключом называется атрибут или минимальный набор атрибутов заданной сущности, позволяющий уникальным образом идентифицировать каждый ее экземпляр. Если потенциальных ключей несколько, то выбирается один ключ, который называется первичным ключом. Все остальные потенциальные ключи будут называться альтернативными ключами. Рекомендации при выборе первичного ключа:

• использование потенциального ключа с минимальным набором атрибутов;

• использование того потенциального ключа, вероятность изменения значений которого минимальна;

• выбор того потенциального ключа, который имеет минимальную вероятность потери уникальности значений в будущем;

• использование потенциального ключа, значения которого имеют минимальную длину (в случае текстовых атрибутов);

• выбор того потенциального ключа, с которым будет проще всего работать (с точки зрения пользователя);

Выявление всех перечисленных компонентов реляционной базы данных в рамках данного курсового проекта рассмотрим на примере спецификаций сущностей и атрибутов.