ER-модель (модель «сущность-связь»).

Модель «сущность-связь» позволяет моделировать объекты ПО, в которой применяется БнД, взаимоотношения этих объектов. Относительная простота модели, применение естественного языка и легкость ее понимания позволяют использовать ее как инструмент для общения с пользователями БнД с целью сбора информации о ПО для проектирования базы данных. В модели «сущность-связь» используются 3 основных понятия: сущность, атрибут, связь.

Сущность – собирательное понятие, некоторая абстракция реально существующего объекта, процесса или явления, о котором необходимо хранить информацию в системе. В качестве сущностей могут рассматриваться как материальные объекты (предприятия, изделия), так и нематериальные (описание некоторого явления). Сущность характеризуется своим типом и экземплярами (тип – преподаватель, экземпляр – Иванов). Тип сущности определяет набор однородных объектов, тип сущности должен быть поименован. Экземпляр сущности относится к конкретному объекту в наборе.

Атрибут вводится для описания сущности, и отображает характеристики объекта, которые представлены этой сущностью.

Преподаватель (ФИО; группа; дисциплина)

Студент (ФИО; группа; № зачетной книжки)

Атрибуты характеризуются наименованием – в скобках, и принимают значение из некоторого множества (Иванов). Для того чтобы задать атрибут в модели, нужно присвоить ему наименование, привести смысловое описание атрибута, определить множество его допустимых значений и указать для чего он используется.

Связь показывает взаимодействие объектов рассматриваемой ПО. Тип связи рассматривается между типами сущностей, а конкретный экземпляр связи рассматриваемого типа существует между конкретными экземплярами рассматриваемых типов сущностей. Существуют также связи между атрибутами сущностей. Связи могут быть бинарные, тернарные и n-арные. Наиболее часто встречаются бинарные связи. Существует 2 типа бинарной связи:

1.отображение (двусторонняя связь);

2.ассоциация (односторонняя связь).

Рассмотрим классификацию бинарных связей.

1) связь один к одному (отображение 1:1)

Эта связь устанавливается между сущностями A и B, когда каждому экземпляру сущности А соответствует 1 и только 1 экземпляр сущности В (и наоборот).

2) связь один ко многим (отображение 1:М)

Каждому экземпляру сущности А соответствует 0, 1, несколько экземпляров сущности В, и каждому экземпляру сущности В соответствует только 1 экземпляр сущности А.

Аналогично определяется связь М:1.

3) связь многие ко многим (отображение М:М)

С помощью отображения М:М определяется тип связи между сущностями A и B, при которой каждому экземпляру сущности А соответствует 0, 1, несколько экземпляров сущности В (и наоборот).

Пример:

Староста

Группа

1:1

 

1:М

 

Преподаватель

Студент

М:М

 

Ассоциациятипа 1 (простая) определяет однонаправленную связь от сущности A к сущности В, при которой одному и тому же экземпляру сущности А соответствует один и тот же экземпляр сущности В; при этом обратная связь не определена:

паспорт

Студент

1

 

Ассоциация типа М (сложная) определяет однонаправленную связь от сущности А к сущности В, при которой одному и тому же экземпляру сущности А соответствует 0,1 или несколько экземпляров сущности В; при этом обратная связь не определена.

М-ассоциация – одному экземпляру сущности А соответствует только один или ни одного экземпляра сущности В. Такая ассоциация получила название условная:

0, 1

При построении модели «сущность-связь» ПО разбивается на ряд локальных областей, в каждой из которых и выполняется моделирование. Затем локальные модели объединяются.

Перед выполнением объединений надо решить вопрос о порядке объединения моделей локального представления. Пусть имеется n моделей. Обычно используют бинарное объединение, при котором результат объединения N₁ объектов одного представления с N₂ объектами другого представления даст в результирующем объединении N₁+N₂ – X объектов, где X соответствует количеству совпадающих объектов в объединяемых представлениях. Важным фактором является упорядочивание вершин дерева процесса объединения. Если перед процессом объединения выполнить соответствующую группировку локальных представлений, то можно увеличить значение фактора X и тем самым снизить количество операций сравнения при выполнении объединений.

 

 

…

 

 

 

 

При построении моделей локальных представлений в ПО определяются объекты. Объекты могут быть простыми и сложными. Объект описывается путем задания значений его свойств. При построении модели могут возникнуть трудности в отношении того, что считать самостоятельным объектом, а что его свойством. В этом случае рекомендуется следующее: если о данном элементе в системе собирается информация, то это отдельный объект, в противном случае – свойство объекта. Объекты в модели – сущности, свойства – атрибуты. Причем жесткое деление на сущности и атрибуты необязательно. Один и тот же элемент ПО в одном локальном представлении может быть атрибутом сущности, а в другом в другом сущностью. Интерпретация объекта зависит от точки зрения конкретного пользователя. Такой подход не приводит к неоднозначности модели и позволяет проследить сложные взаимосвязи между объектами ПО.

Понятия поименованного атрибута и его значения, так же как понятие сущность и атрибут, являются относительными. То, что для одного представления является значением атрибута, для другого может являться наименованием атрибута.