Разработке БД предшествует ознакомление с предметной областью. Во время этого надо сформировать список сущностей, которые будут отражаться в БД. Описать атрибуты этих сущностей, взаимосвязи сущностей. На ER-диаграмме сущность обозначается прямоугольником, и название сущности – существительное. Связь обозначается ромбом, и название связи – глагол.
ER-модель есть концептуальное описание или описание на внешнем уровне БД. Связь между объектами – некоторая связь между ними. В ER – модели связи характеризуются типом или классом. Например, 2 человека могут быть связаны как родитель и ребенок. (связь «родитель – ребенок»), как начальник и подчиненный. (связь»производственные отношения») и т. д. Связь возникает между двумя экземплярами и является экземпляром некоторого типа связи между классами объектов. Тип связи – возможность того, что между двумя сущностями может быть связь (ассоциация). Экземпляр связи отражает факт существования такой связи между двумя сущностями. Например, тип связи «состоит в браке» определен двумя объектами класса сущности «персона». Однако, этот тип связи вовсе не означает, что любой экземпляр класса «персона» состоит в браке с любым другим экземпляром класса «персона».
Основная цель концептуального моделирования состоит в определении связей между двумя сущностями. Концептуальная модель выявляет связи, но не определяет их точное представление.
Экземпляр типа связи состоит из двух или более сущностей, связанных типом связи. Каждому типу связи присущ показатель координальности. Он ограничивает число случаев участия сущности в типе связи. При типе связи 1:1 сущности могут участвовать не более чем в одной связи. При типе связи «один ко многим» та сущность, что выступает в роли «один» может иметь много связанных сущностей (много служащих в одном отделе, но один человек, как правило, владеет одной специальностью).
Класс сущности может обладать ключевым атрибутом. Тогда он называется «сильным классом». Ключевой атрибут не может повторяться в рамках одной таблицы. Сущность может иметь несколько ключевых атрибутов. «Слабый» класс сущности – при отсутствии ключевых атрибутов.
Реальный мир слишком велик, чтобы его можно было отобразить в рамках одной БД или одной модели. Поэтому предметом исследований является часть окружающего мира, которую мы назовем системой.
Окружающий мир
Система определяет предметную область, которая изучается (анализируется), а затем на базе этого анализа строится модель, которая затем реализуется в виде БД. Например, информационная система. Анализ предметной области должен привести к выделению тех ее объектов, которые будут учитываться при построении ИС. Изучаются характеристики и связи этих объектов. В итоге строится концептуальная модель БД. Эта модель может быть представлена, например, в виде ER – диаграммы (модели), но может содержаться (быть описана) в любом другом наглядном виде. Далее на базе этой модели разрабатывается логическая схема БД. Логический уровень затем служит основой либо для разработки нового внутреннего (физического) уровня, и тогда речь идет о создании новой БД, либо разработчики приходят к выводу использовать уже имеющиеся СУБД, если построенная модель данных в нее вписывается.
1. Выборка – отбор всех строк таблицы, удовлетворяющих условию отбора.
Табл.1 Выборка σ («сигма»)
A
B
C
по условию А>2, B=2
A
B
C
2. Декартово произведение. В результате создается таблица, содержащая строки для `каждой комбинации строки левого операнда со строкой из правого операнда.
Табл.1 Табл.2
A
B
C
A
A
A
B
B
B
C
C
C
Таблица-результат
A
B
C
A
A
A
B
B
B
C
C
C
A
A
A
B
B
B
C
C
C
Табл.1 × Табл.2
(Декартово произведение табл.1 и табл.2)
Число строк результирующей таблицы равно произведению строк левой и правой таблиц.
3. Соединение. Реляционная операция умножения, объединяющая таблицы, основываясь на условии соединения. В результирующей таблице содержится строка для каждой пары строк исходных таблиц, для которых условия соединения – истина.
Табл.1 Табл.2
A
B
C
A
A
A
B
B
C
C
Таблица-результат
A
B
C
A
A
B
B
C
C
Табл.1 Табл.2
A
(соединение по атрибуту А)
4. Проекция. Результирующая таблица состоит из отобранных столбцов исходной таблицы. Число строк результирующей таблицы может быть меньше, чем в исходной таблице, в результате удаления строк-дубликатов.
Табл.1 πB,C Табл.1
A
B
C
B
C
Лингвистические (языковые) средства СУБД
Для чего нужны эти средства?
1. Для описания схемы БД при разработке ее структуры;
2. Для управления операциями с данными.
Существуют ряд языков для работы с БД. Стандартом де факто среди языков БД является язык SQL. Его первая версия была разработана в 1970г. на фирме IBM. Сначала он назывался SEQuEL, а сейчас SQL (Structured Query Language). На него есть стандарт ANSI/ISO.
Окружающий мир
Табл.2