Выявление информационных объектов и связей между ними

Вторая фаза анализа предметной области состоит в выборе информационных объектов, задании необходимых свойств для каждого объекта, выявлении связей между объектами, определении ограничений, накладываемых на информационные объекты, типы связей между ними, характеристики информационных объектов. Проанализируем предметную область на примере БД "Видеомагнитофоны".

При выборе информационных объектов постараемся ответить на ряд вопросов:

На какие классы можно разбить данные, подлежащие хранению в БД?

Какое имя можно присвоить каждому классу данных?

Какие наиболее интересные характеристики (с точки зрения пользователя) каждого класса данных можно выделить?

Какие имена можно присвоить выбранным наборам характеристик?

Пример. Продолжим создание БД "Видеомагнитофоны", рассчитанной на пользователей, которые хотят приобрести данный вид техники.

После беседы с различными пользователями и просмотра каталогов было выяснено, что интерес представляют три информационных объекта: видеомагнитофон, видеоплейер, видеокассета. Рассмотрим наиболее существенные характеристики каждого информационного объекта.

Объект - ВИДЕОМАГНИТОФОН.

Атрибуты - страна-изготовитель, фирма-изготовитель, № модели, телевизионные системы, число кассетных гнезд, ресурс непрерывной работы, система автопоиска, напряжение в сети, наличие таймера, число программ, габаритные размеры, масса, цена в долларах, год выпуска.

Объект - ВИДЕОПЛЕЙЕР.

Атрибуты - страна-изготовитель, фирма-изготовитель, № модели, телевизионные системы, число воспроизводящих головок, ресурс непрерывной работы, напряжение в сети, наличие таймера, габаритные размеры, масса, цена в долларах, год выпуска.

Объект - ВИДЕОКАССЕТА.

Атрибуты - наименование, страна-изготовитель, фирма-изготовитель, тип кассеты, время проигрывания, цена в долларах.

Далее выделим связи между информационными объектами. В ходе этого процесса постараемся ответить на следующие вопросы:

Какие типы связей между информационными объектами?

Какое имя можно присвоить каждому типу связей?

Каковы возможные типы связей, которые могут быть использованы впоследствии?

Имеют ли смысл какие-нибудь комбинации типов связей?

Попытаемся задать ограничения на объекты и их характеристики.

Под ограничением целостности обычно понимают логические ограничения, накладываемые на данные.

Ограничение целостности - это такое свойство, которое задается для некоторого информационного объекта (или его характеристики), оно должно сохраняться для каждого состояния объекта.

Для полей (атрибутов) используются следующие виды ограничений:

- Тип и формат поля.

- Задание диапазона значений.

- Недопустимость пустого поля.

- Задание домена.

Введем следующие ограничения:

1.  Значение атрибута "число кассетных гнезд" изменяется от 1 до 2.

2.  Значение атрибута "ресурс непрерывной работы" изменяется от 4 до 24.

3.  Значение атрибута "напряжение в сети" изменяется от 110 до 240 В.

4.  Значение атрибута "число программ" изменяется от 1 до 20 и т.д.

Типы связей. Все информационные объекты предметной области связаны между собой. Соответствия, отношения, возникающие между объектами предметной области, называются связями. Различаются связи нескольких типов, для которых введены следующие обозначения:

а)  один к одному (1:1);

б) один ко многим (1:М);

в) многие ко многим (М:М). Рассмотрим эти типы связей на примере.

Пример. Дана совокупность информационных объектов, отражающих учебный процесс в вузе:

СТУДЕНТ (Номер. Фамилия, Имя, Отчество, Пол, Дата рождения. Группа) СЕССИЯ (Номер, Оценка 1, Оценка 2, Оценка 3, Оценка 4, Результат) СТИПЕНДИЯ (Результат, Процент) ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (Код преподавателя. Фамилия, Имя, Отчество)

Связь один к одному (1:1) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует не более одного экземпляра информационного объекта В и наоборот.

Рисунок 5.1 иллюстрирует указанный тип отношений.

Рис.5.1. Графическое изображение реального отношения 1:1

 

Примером связи 1:1 может служить связь между информационными объектами СТУДЕНТ и СЕССИЯ:

СТУДЕНТ <—> СЕССИЯ

Каждый студент имеет определенный набор экзаменационных оценок в сессию.

При связи один ко многим (1:М) одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В, но каждый экземпляр объекта В связан не более чем с 1 экземпляром объекта А. Графически данное соответствие имеет вид, представленный на рисунке 5.2.

Рис. 5.2. Графическое изображение реального отношения 1:М

 

Примером связи 1:М служит связь между информационными объектами СТИПЕНДИЯ и СЕССИЯ:

СТИПЕНДИЯ <—>> СЕССИЯ

Установленный размер стипендии по результатам сдачи сессии может повторяться многократно для различных студентов.

Связь многие ко многим (М:М) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В и наоборот. На рисунке 5.3 графически представлено указанное соответствие.

Рис. 5.3. Графическое изображение реального отношения М:М

 

Примером данного отношения служит связь между информационными объектами СТУДЕНТ и ПРЕПОДАВАТЕЛЬ:

СТУДЕНТ <<—>> ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

Один студент обучается у многих преподавателей, один преподаватель обучает многих студентов.