Уровни моделей данных

Слайд 4

3.1. Концептуальное проектирование
3.1.1. Модель Чена.
Другое название: ER –

модель.
Entity – сущность
Relationship – связь

Слайд 5

Связь 1
Объект 2
Объект 1
Объекту 1
соответствуют
много Об.3
Объект 1
однозначно
опр. Об.2
Связь 2
Объект 3
Пример:

Слайд 6

Самолет
Номер
Тип
Год выпуска
….
Объект
Атрибуты
Разработан комплекс средств проектирования моделей Чена
ERwin Data Modeler
Летчик
ФИО
Год рожд
Должность
….
1

: n

Слайд 7

3.1.2. Объектное проектирование
Простое данное
Структура
Массив

Слайд 8

A
R
Ссылочные данные
Ссылка на шаблон (As)
Ссылка на значение (Reference)

Слайд 9

Пример ссылки на шаблон
Паспортные сведения
Паспорт
Исполнитель
Заказчик
A
A
ФИО
Серия
Номер

Слайд 10

Пример ссылки на значение
Вид
Виды
Подвиды
Подвид
Имя
А
Атрибуты
вида

Слайд 11

Вид
Виды
Подвиды
Подвид
Имя
А
Атрибуты
вида

Слайд 12

Атрибуты
подвида
Имя
Имя
Имя
Атрибуты
вида
Вид
Виды
Подвиды
Подвид
Имя
Подвиды
Подвид
Подвиды
Подвид
Атрибуты
подвида
Подвиды
Подвид
И так далее !!!

Слайд 13

Атрибуты
подвида
Имя
Имя
Имя
Атрибуты
вида
Вид
Виды
Подвиды
Подвид
Имя
Подвиды
Подвид
Подвиды
Подвид
Атрибуты
подвида
Подвиды
Подвид
И так далее !!!
Пример рекурсии в
описании данных –
потенциально
бесконечное дерево

Слайд 14

3.1.3. Направления проектирования
От решаемых задач
От объекта
3.1.4. Типовые конструкции проектирования
1) Основные иерархии

Слайд 15

Хозяин
Осмотр
Пример основных иерархий
Авто
Марка
ГАИ
Тех. осмотры
Замены
Дата
№ п/п
Цена
N
R
Человек
Люди
ФИО
Адрес
Гараж
N
Авто
Авто

Слайд 16

2) Классификаторы
Классы
Подклассы
Подкласс
Имя
А
Атрибуты
класса
Класс
R
Объекты
Ссылка на
объект в
основной
иерархии

Слайд 17

3) Разузлование ( Loop – петля )
Узлы (детали)
Входящие узлы
Узел
Имя
R
Атрибуты
Узел
Имя
Атрибуты
сборки

Слайд 18

В
Применяется, если А, В, С однотипны и ключи а, в, с

уникальны

А-В-С

а-в-с

Атрибуты

а-в-с

Атрибуты

Слайд 19

Пример А. Генеалогическое древо (родословие)
Люди
Дети
ФИО
R
R
ФИО
R
Отец
Мать
(все представители рода)

Слайд 20

Пример Б. Тезаурус
Понятия
Сино-
нимы
Название
R
Назв
Уточ.
понятия
R
Назв
R
Назв
Обощ.
понятия

Слайд 21

Идентификатор
объекта
Значение
Атрибуты
Значения
Объекты
Имя
R
Основные иерархии
Вес
4) Атрибутная справочная

Слайд 22

Идентификатор
объекта
Значение
Атрибуты
Значения
Объекты
Вес
R
Основные иерархии
Вес
4) Атрибутная справочная.
Инверсный вход

Слайд 23

Идентификатор
объекта
Значение
Атрибуты
Значения
Объекты
Имя
R
Основные иерархии
Вес
4) Атрибутная справочная

Слайд 24

Хозяин
N Города
Маршруты
Города
Операции
№ п/п
Цена
N
R
Города
Имя
Число ж.
Число
дней
Дата
Нераб.
дни
5) Нормативно – справочная информация (НСИ)
Имя Гор.

Слайд 25

3.2. Логическое проектирование 3.2.1. Проектирование для реляционных баз данных
Необходима нормализация – разрезка

на двумерные таблицы.
Обозначим: НФ – нормальная форма.
1НФ. Определение.
БД находится в 1НФ, если во всех отношениях все атрибуты атомарны (неделимы)

Слайд 26

Пример 1НФ

Слайд 27

Недостатки:
Избыточность
Включение новых объектов (нельзя ввести потребителя без изготовителя)
Удаление (удалив П3 –

удалим и И4)
Обновление (изменение атрибута
Город-Изгот во многих местах, при изменении адреса)

Слайд 28

2НФ.
БД находится во 2НФ, если она в 1НФ и

каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от ключа.
Функционально полная зависимость – зависимость от ключа в целом (не от части ключа, если ключ совокупность атрибутов).

Слайд 29

В примере 1НФ
Ключ

Слайд 30

Пример 2НФ
Ключ

Слайд 31

Недостатки 2НФ:
Избыточность – многократное повторение кода города

Слайд 32

3НФ.
БД находится во 3НФ, если она во 2НФ и

каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от ключа.

Слайд 33

Пример 2НФ
Ключ

Слайд 34

Пример 2НФ
Ключ

Слайд 35

Пример 3НФ
Ключ

Слайд 36

4НФ применяется при многозначных зависимостях
X1
Y1
Y2
….
Yn

Слайд 37

Пример многозначных зависимостей
Курсы
Название
Учебники
Назв
ФИО
Преподаватели

Слайд 38

4НФ. Определение.
БД находится в 4НФ, если она в 3НФ и

в каждом отношении не более одной многозначной зависимости

Слайд 39

Пример 3НФ

Слайд 40

Пример 4НФ

Слайд 41

Оценки объемов БД
Пусть Курсов – К, Преподавателей – П, Учебников –

У, средние длины всех полей – L, тогда объем БД в 3НФ
V= 3*К*П*У*L. Если К=П=У=k, то
В 3НФ V= 3L*k3 (символов)
В 4НФ V= 2L*k2
В объектной модели V= 3L*k

Слайд 42

Вопросы по НФ
Можно ли по примеру заполненного отношения понять в какой

нормальной форме оно находится?
НЕТ
Из 1НФ всегда ли можно перейти к 2НФ?
ДА
Из 2НФ всегда ли можно перейти к 1НФ?
НЕТ
Приведение БД к 2НФ, 3НФ и 4НФ всегда ли однозначно?
НЕТ

Слайд 43

3.2.2. От модели Чена к реляционной
A
B
C
P
F
Q
R
M
N
E
ABCE
AP
PQR
CF
FM
FN
Набор отношений реляционной БД в 4НФ

Слайд 44

X
P
R
T
A
R
S
S1
Y
H
Q
B
C
G
E
C
M
N
3.2.3. От об. - ор. модели к реляционной
P (A,B,C)
Q (A,E)
R (A,G,H)
T

(A,G,X,Y)
S (C,M,N)

Ссылки Ref
опускаются

Слайд 45

X
P
R
T
A
R
S
S1
Y
H
Q
B
C
G
E
C
M
N
3.2.3. От об. - ор. модели к реляционной
P (A,B,C)
Q (A,E)
R (G,H)
T

(X,Y)
S (C,M,N)

Если G и X глобально уникальны, то

Слайд 46

Города
Назв
Код
Организации (Изг. и Потр.)
ШифрО
Потреб
Кол-во
ШифрП
R
R
Конструкция петли
(разузлования)
Нормативно справочная
информация
3.2.4. Проектирование для об. -

ор. СУБД

Уровни моделей данных

Содержание

3. Проектирование БД