Термины и определения. Элемент данных определяет тип данных

Элемент данных определяет тип данных. Понятие элемента данных применя­ется как при концептуальном моделировании, так и в ходе создания физической модели данных. На этапе концептуального моделирования элемент данных — это элемент абстрактного типа данных, а во время создания физической модели дан­ных это уже элемент базового типа конкретной СУБД.

Пример. Во время концептуального моделирования элементу данных, в кото­ром нужно сохранить строку, присваивается абстрактный тип String. Если эта концептуальная модель будет реализована на СУБД MS SQL Server, то элемент абстрактного типа String преобразуется к базовому типу строковых данных, принятому в MS SQL Server, то есть к типу varchar. При реализации этого же элемента на СУБД Oracle он получит тип char, являющийся базовым типом для строки в Oracle.

Понятие записи в базах данных близко к этому понятию в языках программи­рования, но не во всем совпадает с ним.

Схема (тип) записи определяет связную последовательность полей — позиций в структурах хранения записей. Внутренняя структура каждого поля определяется типом данных, заданным в объявлении каждой записи.

Для уникальной идентификации записей одно или более полей записи должны быть объявлены явно как ключ записи. Значениями полей являются конкретные данные (числа, символьные строки, слова и пр.

6.2.3. Модель «сущность-связь»

Команда разработчиков анализирует требования и строит пользовательскую модель данных, или модель требований к данным. Эта модель является представ­лением требований пользователя к структуре и связям объектов, которые должны храниться в базе данных. Для создания пользовательской модели данных команда разработчиков задействует средства, которые называются моделью «сущность- связь» и семантической объектной моделью. Эти средства состоят из языковых и изобразительных стандартов для представления пользовательской модели данных. Их роль в разработке баз данных подобна той роли, которую исполняют алгоритмы и псевдокод в программировании.

В этом разделе описывается и иллюстрируется использование модели «сущ- ностъ-связъ» (Entity-Relationship Model, MER), или ER-модели, введенной Пи­тером Ченом (Peter Chen) в 1976 г. Модель «сущность-связь» вошла в состав множества CASE-инструментов, которые также внесли свой вклад в ее эволюцию. На сегодняшний день не существует единого общепринятого стандарта для моде­ли «сущность-связь», но есть набор общих конструкций, которые лежат в основе большинства вариантов этой модели. Символы, применяемые для графического представления модели «сущность-связь», весьма различны.

Термины модели «сущность-связь»

Поскольку термином сущность обозначают класс объектов, можно также встре­тить определение класса сущностей, которое является синонимичным термину сущность. Сущность определяет собой некоторый тип сложной структуры данных, то есть наличие определенных полей (атрибутов), их имена и элементарные типы данных, к которым они принадлежат.

Пример. Пример структурно-графического определения класса АВТОР изо­бражен на рис. 6.9.

В этом примере АВТОР — это наименование сущности, в то время как ID, Фами­лия, Имя и Отчество являются атрибутами сущности, которым присвоены типы, соответствующие хранимым данным.

свойства данной щщтf||

Пример. Класс сущностей АВТОР описывается атрибутами ID, Фамилия, Имя, Отчество.

В модели «сущность-связь» предполагается, что все экземпляры данного класса сущностей имеют одинаковые атрибуты.

В экземпляре сущности, в отличие от класса, каждый атрибут содержит данные, характеризующие конкретный объект.

Пример. Пример нескольких экземпляров сущности класса АВТОР приведен на рис. 6.10.

Рис. 6.10. Несколько экземпляров сущностей класса АВТОР

Как видно из рисунка, все экземпляры имеют одинаковые атрибуты, но разные данные (значения) каждого атрибута.

' которых

< ^¾¾^?-!¾¾^^^¾?'-?' '¹

Идентификатор экземпляра сущности состоит из одного или более атрибутов сущности. Идентификатор может быть уникальным (unique) либо неуникальным (nonunique). Если идентификатор является уникальным, его значение будет указы­вать на один и только на один экземпляр сущности. Если идентификатор является неуникальным, его значение будет указывать на некоторое множество экземпляров. Синонимом термину «идентификатор» является термин «ключ».

Пример. В классе сущностей АВТОР идентификатором является атрибут ID. В случае, если мы в качестве идентификатора приняли бы атрибут Фамилия, этот идентификатор был бы неуникальным. Например, он указывал бы на группу сущностей со значением Толстой у данного атрибута.

Модель «сущность-связь» включает в себя классы связей и экземпляры связей. Классы связей определяют взаимоотношения между классами сущностей, а экзем­пляры связи — взаимоотношения между экземплярами сущностей. У связей могут быть атрибуты.

Класс связей может затрагивать несколько классов сущностей. Число классов сущностей, участвующих в связи, называется степенью связи (relationship degree). Изображенная на рис. 6.11 связь ПРОДАВЕЦ-ЗАКАЗ имеет степень 2, поскольку в ней участвуют два класса сущностей: ПРОДАВЕЦ и ЗАКАЗ. Связь РОДИТЕЛЬ имеет степень 3, так как в ней участвуют три класса сущностей: МАТЬ, ОТЕЦ и РЕБЕНОК. Связи степени 2 весьма распространены, их часто называют еще бинарными связями (binary relationships).

Рис. 6.11. Типы связей

Типы бинарных связей

На рис. 6.12 показаны три типа бинарных связей.

В связи 1:1 (один к одному) одиночный экземпляр сущности одного типа связан с одиночным экземпляром сущности другого типа. Связь СЛУЖЕБНЫЙ-АВ- ТОМОБИЛЬ связывает одиночную сущность класса СОТРУДНИК с одиночной сущностью класса АВТОМОБИЛЬ. В соответствии с этой диаграммой, ни за одним сотрудником не закреплено более одного автомобиля и ни один автомобиль не за­креплен более чем за одним сотрудником.

АВТОМОБИЛЬ