Конечным результатом даталогического проектирования является описание логической структуры БД на ЯОД либо схематическое графическое изображение структуры БД. Спроектировать структуру данных – значит определить все информационные единицы и связи между ними, задать их имена, определить их тип.
Каждому типу модели данных присущи свои особенности, но есть много общего. Минимальная логическая единица данных семантически одинакова для всех моделей и соответствует либо идентификатору, либо свойству объекта. Связи отражаются либо непосредственно, либо путем совместного расположения информационных элементов.
Если МД не поддерживает все типы связи (например, M:M), то необходимо их трансформировать.
Необходимо определить состав показателей, которые будут храниться в БД, а какие рассчитываться. Рассчитываемые показатели имеет смысл хранить в БД, если:
- они многократно используются в дальнейшем;
- алгоритм расчета слишком сложен;
- не изменяются в течении определенного срока.
Введение искусственных идентификаторов:
- естественный идентификатор не является уникальным или может меняться во времени;
- если естественный слишком большой;
Основными компонентами МОД являются: структуры данных, операций над данными, ограничения целостности.
Структуризация данных базируется на использовании концепции типа "агрегация" и "обобщение". Например, модель вида "плоский файл" использует четыре основных типа логических структур данных:
1) поле - наименьшая поименованная единица данных;
2) запись - поименованная совокупность полей;
3) файл - поименованная совокупность экземпляров записей одного типа;
4) набор файлов (библиотека) - поименованная совокупность файлов, обрабатываемых в системе.
Существует большое количество терминов, используемых для обозначения определенных типов структур данных. Широко распространена терминология, предложенная Ассоциацией по языкам cиcтем обработки данных КОДАСИЛ (CODASYL) (рис.3.1) .
Рис. 3.1. Композиция типов структур данных модели КОДАСИЛ
Элемент данных - наименьшая поименованная единица данных, представляющая элементарные свойства объектов, к которой СУБД может адресоваться непосредственно и с помощью которой выполняется построение всех остальных структур (аналог - "поле" в файловой системе).
Агрегат данных - поименованная совокупность элементов данных внутри записи, которую можно рассматривать как единое целое. Например, простой агрегат ДАТА состоит из элементов данных ЧИСЛО, МЕСЯЦ, ГОД.
Составной агрегат данных ПРЕДПРИЯТИЕ состоит из элемента данных НАЗВАНИЕ и простого агрегата АДРЕС, состоящего из элементов: ГОРОД, УЛИЦА, НОМЕР ДОМА. Различают агрегаты типа "вектор" и типа "повторяющаяся группа". В "вектор простой элемент данных может повторяться несколько раз. Например, в векторе ЗАРПЛАТА элемент данных может повторяться до 12 раз (за каждый месяц года). В "повторяющейся группе" повторяющаяся компонента представлена совокупностью данных. В такой агрегат могут входить отдельные элементы данных, векторы, агрегаты или другие повторяющиеся группы.
Запись - поименованная совокупность элементов данных или элементов данных и агрегатов. Запись - это агрегат, не входящий в состав никакого другого агрегата.
Набор - поименованная совокупность записей, образующих двух уровневую иерархическую структуру. Этот термин не является аналогом набора файлов. Основное назначение набора - представление связей между записями. Если запись используется для представления объекта (сущности), то набор - для представления связей между рассматриваемыми объектами, представленными записями, входящими в набор. Каждый тип набора представляет собой отношение (связь) между двумя или несколькими типами записей. Для каждого типа набора один тип записи может быть объявлен "владельцем", тогда остальные типы записей - его "члены", т.е. различают "запись-владелец" и "запись-член набора". Каждый экземпляр набора должен содержать один экземпляр записи, имеющий тип "запись-владелец", и может содержать любое количество экземпляров типа "запись-член". По характеру бинарных связей между записями различают групповые отношения вида 1:1, 1:М, М:1, М:М.
База данных - поименованная совокупность экземпляров записей различного типа, содержащая ссылки между записями, представленными экземплярами наборов. Описание структуры БД задается ее схемой.
Рассмотренные типы структур позволяют использовать различные формы представления схемы данных, включая обычное представление в виде исходного тексте на ЯОД. При графовой форме представления агрегаты атрибутов, обычно используемые для представления сущностей, изображаются вершинами графа, а связи между ними - соответствующими дугами. Для построения графической диаграммы в терминах групп и групповых отношений используются следующие соглашения. Тип группы изображается прямоугольником, над верхним левым углом которого указывается имя группы. Внутри прямоугольника можно указывать имена элементов данных, агрегированных в группу. Групповые отношения обозначаются стрелками от группы-владельца к группе-члену с указанием имени отношения и коэффициента.
Конкретный экземпляр группы может быть идентифицирован в БД либо независимо, либо по его связи с экземплярами других типов групп в групповых отношениях.
Другая форма представления схемы данных, удобная для пользователя с точки зрения понимания и интерпретации, - табличная. Таблицу рассматривают, используют или как совокупное описание экземпляров объектов некоторого типа, или как совокупное описание экземпляров связи некоторого типа между объектами. Объект представляется агрегатом атрибутов, а связь - агрегатом идентифицирующих атрибутов рассматриваемых объектов. Столбцы таблицы задают атрибуты. Строка таблицы представляет соответственно либо экземпляр объекта (агрегат значений атрибутов), либо экземпляр связи (агрегат значений идентифицирующих атрибутов рассматриваемых объектов).
В реляционной модели данных столбец таблицы интерпретируется атрибутом, строка – кортежем, а сама таблица – отношением. Шапка таблицы может выступать в качестве наглядного средства представления схемы отношения.
