Объединение локальных моделей в глобальные.

Стараются объединять достаточно близкие модели. При объединении используются три основополагающие концепции: идентичность, агрегация и обобщение.

Идентичность – если 2 или более объектов предметной области имеют одинаковое смысловое значение, то они объединяются в один объект (сущность).

 

Дисциплина Предмет

Агрегация – позволяет рассматривать связь между элементами модели как новый элемент. Сущность в одной модели рассматриваем целиком, а в другой

При объединении моделей агрегация может встретиться в следующих формах:

1) В одном представлении определен сложный объект А как единое целое, а в другом представлении определены объекты В₁, В₂, В₃, которые являются составными частями А. Тогда А(В₁, В₂, В₃).

2) Один и тот же агрегатный объект рассматривается в обоих представлениях, но составляющие различаются: А(В₁, В₂, В₃) и А(В₁, В₂, В₃, В₄) Þ А(В₁, В₂, В₃, В₄).

Обобщением называется абстракция данных, позволяющая трактовать класс различных подобных типов объектов как один поименованный объект. Применение обобщений позволяет организовать для пользователей доступ к данным с использованием различных уровней абстракции, что повышает гибкость системы для совместного использования данных.

Процесс объединения представлений в концептуальной схеме носит неформальный, и в связи с этим итеративный характер. Причина этого в том, что в процессе объединения выявляются противоречия между отдельными представлениями. Противоречия вызваны следующими обстоятельствами:

- некорректность требований;

- различие требований в отдельных приложениях и у отдельных пользователей;

- неполнота спецификаций;

- наличие возможных ошибок.

Процесс объединения продолжается до тех пор, пока не будут интегрированы все представления, согласованы и устранены все противоречия.

3) Один и тот же объект рассматривается в обоих представлениях, но с различными атрибутами. При объединении представлений атрибуты объединяются так, что идентичные сущности сливаются, а атрибут объединяется.

4) В одном представлении элемент представлен сущностью, а в другом связью. Тогда одну форму идентичного элемента приводят к другой путем замены связи сущностью, и наоборот.

Это следует из свойства ER-модели – относительность сущностей и связей. Дело в том, что сущности и связи выражают отношения над атрибутами, но в разной форме представления. Образно говоря, сущность задает отношение между атрибутами путем складывания их в одну коробку; а связь – путем указания, в каких «коробках» лежат атрибуты, вход в отношение. Ясно, что если атрибуты из этих «коробок» переложить в одну общую, то связь превратится в сущность.

Класс – это совокупность объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

 

Транспорт

– абстракция

Воздушный Наземный

Объекты одного и того же класса могут выступать в разных ролях. Например, поставщик, заказчик, место работы.

В обобщении подчеркивается общая природа объектов. В случае многоуровневой иерархии обобщений структура обобщений образует родовую иерархию, что приводит к понятиям родовой и видовой сущностям. Вид есть род в совокупности с видовым отличием. Это значит, что все свойства родовой сущности должны наследоваться ее видом, но при этом у вида могут появляться свои дополнительные свойства.

При построении обобщений вводятся смысловые категории (обычно категории типа или рода), относительно которых и выполняется формирование родовых иерархий.

Если в одной модели используется класс, а в другой – род данного класса или тип, то при объединении моделей будет рассматриваться класс.

 

 

ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ.

Исторически сложилось 3 вида моделей:

– иерархическая;

– сетевая;

– реляционная.

В основу иерархической модели данныхположено понятие дерево.

Дерево – это неориентированный граф. Вершины графа – сущности, ребра графа – связи между сущностями. Одну из вершин, в которую не ведут никакие другие ребра, называют корнем. Граф будет ориентированным и будет удовлетворять следующим условиям: в каждую вершину может заходить только 1 дуга, а выходить несколько. Это граф, который не имеет цикла.

– корень; – тоже является деревом.

Вершины, из которых не выходит ни одна дуга, называются листьями дерева.

Говорят о степени узла. Это количество поддеревьев, которые выходят из данного узла. Лист имеет 0-ю степень. Остальные узлы, которые не являются ни листьями, ни корнями являются узлами.

Иерархическая древовидная структура – иерархическая модель:

1. Иерархия начинается с корневого узла (1-й или 0-й уровень).

2. На следующих уровнях иерархии находятся порожденные узлы.

3. Каждый порожденный узел, находящийся на i-м уровне иерархии связан только с одним исходным узлом, находящимся на i-1-м уровне иерархии.

4. Каждый узел, кроме листа может иметь несколько порожденных узлов, которые называются подобными узлами.

5. Доступ к каждому узлу, кроме корневого, возможен только через корневой узел и через те узлы, для которых он является порожденным. Этот путь единственный.

 

Графическая интерпретация БД называется деревом определения.

Преимущества: очень простая модель; подходит именно для иерархических структур.

Недостатки: не поддерживает связь М:М; из-за строгой иерархической упорядоченности объектов операции удаления и включения данных являются достаточно сложными; затруднен поиск данных: может быть только последовательный поиск.

Пример:

М:М

студент преподаватель

Преобразуем в М:1:

студент (ФИО; № зачетной книжки; группа)

 

преподаватель (№ контракта; ФИО; дата; дисциплина)

Преобразуем в 1:М:

преподаватель (…)

 

 

студент (…)

Преобразуем в М:М:

студент (№ зач. кн.; ФИО; гр.) преподаватель (№ контракта; ФИО)

 

дисциплина (дата; название) дисциплина (дата; название)

 

 

Сетевая модель данных.

На развитие сетевой модели данных (СМД) большое влияние оказала рабочая группа CODASYL. СМД основана на графовом представлении, где вершины – сущности концептуальной модели, дуги – связи между сущностями. Основными понятиями СМД являются запись, набор и область.

Запись – это поименованная совокупность элементов данных. Элемент данных – наименьшая поименованная единица данных. Набор – поименованная совокупность записей, образующих 2-х уровневую иерархическую структуру. Область – это поименованная совокупность данных, содержащая экземпляры записей, наборов или частей одного и того же набора.

Графически часто представляют сетевую структуру в виде прямоугольников и стрелок (предложено Бахманом).

Различают тип записи и экземпляр записи. Любой тип записи может создать 1 поле, несколько полей или вообще ни одного поля.

 

 

 

Тип записи, из которой идет стрелка, называется владельцем, а куда идет стрелка – членом набора. Набор характеризуется типом и экземплярами.