Шпаргалка по "Коммуникации и связи"

Если не каждый экземпляр сущности А связан с  экземпляром сущности В, то класс  принадлежности сущности явл-ся необязательным.Это отмечается на ER-диаграмме черным кружком ,помещённым на линии связи возле прямоугольника сущности А.

 

26. Правила преобразования  ER-диаграмм в реляционные таблицы в случае связей 1:1.

 Правило1: Если связь типа 1:1 и класс принадлежности обеих сущностей явл-ся обязательным, то необходима только одна таблица.Первичным ключом этой таблицы может быть первичный ключ любой из 2-х сущностей.

Правило2: Если связь типа 1:1 и класс принадл-ти одной сущности явл-ся обязат.,а др.-необязат., то необходимо построить таблицу для каждой сущности.

Первичный ключ сущности д.б.первичным ключом соответствующей  таблицы.Первичный ключ сущности,для кот.класс принадл-ти явл-ся необязат.добавляется как атрибут в таблицу по сущности с обязат.классом принадл-ти.

Правило3: Если связь типа 1:1 и класс принадл-ти обеих сущностей необязат.,то необходимо построить 3 таблицы-по одной для каждой сущ-ти и одну для связи. Первичный ключ сущ-ти д.б. первич.ключом соответствующей таблицы.Т-ца для связи должна иметь 2 атрибута-внешние ключи обеих сущ-ей.

 

27.Правила преобразования  ER-диаграмм в реляционные таблицы в случае связей 1:М, М:N.

Правило4: Если связь типа 1:М и класс принадл-ти сущ-ти на стороне М явл-ся обязат., то необходимо построить таб-цу для каждой сущ-ти. Первичный ключ сущ-ти д.б.первичным ключом соответст.таб-цы.Первичный ключ сущ-ти на стороне 1 добавл.как атрибут в таб-цу для сущ-ти на стороне М.

Правило5: Если связь типа 1:М  и класс принадл-ти сущ-ти на стороне М явл-ся необязат.,то необходимо построить 3 таб-цы- по одной для каждой сущ-ти и одной для связи. Первичный ключ сущ-ти д.б.первичным ключом соответс.таб-цы.Таб-ца для связи д.иметь 2 атрибута-внешние ключи обеих сущ-ей.

Правило6: Если связь типа М:N, то необходимо построить 3 таб-цы-по одной для каждой сущ-ти и одну для связи.Первичный ключ сущ-ти д.б.первичным ключом соответствующей таб-цы. Таблица для связи д.иметь 2 атрибута-ключи обеих сущ-ей.При этом осущ-ся декомпозиция связи М:N на две связи 1:М.

 

28.нормализация  таблиц,ее цель.1я нормальная форма, 2НФ, 3НФ

Реляц.БД явл-ся эфф-ной, если обладает след. хар-ками:

1.минимизация  избыточности данных

2.минимальн.  использ-е отсутств-щих значений(null-значений)

3. предотвращение  потери информации

Нормализация  таблиц позволяет минимизировать избыточность данных. Методику нормализации таблиц разработал А.Ф.Кодд. Её суть сводится к приведению таблиц к той или  иной нормальн.форме. Были выделены 3 нормальн формы: 1НФ, 2НФ, 3НФ. Позже стали выделять нормальн форму Бойса-Кодда(НФБК), затем 4НФ И 5НФ. Каждая последующая нормальн форма вводит определенные ограничения на хранимые в базе данные. Реляц БД считается эфф-ной, если все ее таблицы наход-ся как минимум в 3НФ. Таблица наход-ся в 1НФ, если все ее поля содержат только простые неделимые значения.

В отношении R атрибут Y функционально полно зависит от атрибута X (Y и X м.б. составными) в том и только в том случае, если каждому значению X соответствует в точности одно значение Y. R.X®R.Y.

Табл наход-ся во 2НФ , если она удовл-т  требованиям 1НФ и  неключевые поля функционально полно зависят от первичн ключа. Для приведения отношения ко 2НФ необходимо: - построить его проекцию, исключив атрибуты, которые не находятся в функционально-полной зависимости от составного ключа; - построить дополнительную проекцию на части составного ключа и атрибута, функционально зависящие от этой части ключа.

Функциональная  зависимость R.X®R.Y. называется транзитивной, если существует такой атрибут Z, что имеются функциональные зависимости R.X®R.Z и R.Z®R.Y и отсутствует функциональная зависимость R.Z®R.X.

Таблица наход-ся в 3НФ, если она удовл-т требованиям 2НФ и не содержит транзитивных зависимостей. Транзитивн завис-ть – функциональн завис-ть между неключ полями.

Алгоритм приведения к 3НФ:

ШАГ1(приведение к 1НФ)-задается 1 или несколько отнош-й, отбраж-х понятия предметн обл-ти. По модели предметн обл-ти выпис-ся обнаруж-е функц-е завис-ти. Все отнош-я автомат-ки наход-ся в 1НФ.

ШАГ2(приведение ко 2НФ)-если обнаружена завис-ть атрибутов  от части сложн ключа, то проводится декомпозиция на несколько отношений: те атрибуты, которые зависят от части сложн ключа, выносятся в отдельн отнош-е вместе с этой частью ключа. В исходн отнош-и ост-ся все ключ атрибуты.

ШАГ3(привед к 3НФ)-если обнаружена завис-ть некот-х неключ атрибутов др-х неключ атрибутов, то проводится декомпозиция этих отнош-й след образом: те неключ атрибуты, которые зависят от других неключ атрибутов вынос-ся в отдельн отнош-е. В новом отнош-и ключом становится детерминант функ-й завис-ти.

 

29 концептуальное  проектирование, его цель, процедуры

Цель концептуальн проектирования-создание концептуальн модели данных исходя из представлений  пользователя о предметной обл-ти.

Концептуальн  проектир-ние:

1 анализ требований  к БД: выявление представлений  конечных пользователей и требований  к обработке транзакций

2 моделир-ние  связей сущностей и нормализация; определение сущностей, атрибутов  и связей, построение ER-диаграмм, нормализация таблиц.

3 проверка модели  данных: правила ввода, обновления  и удаления, проверка отчетов,  запросов, представлений

4 проектирование распределенной БД: определение местополож-я таблиц, требований доступа и стратегии фрагментирования.

Процедуры: 1 определение  сущностей и их документирование: для идентификации сущностей  определяются объекты, которые существуют независимо от других. Такие объекты являются сущностями. Каждой сущности присваивается осмысленное имя, понятное пользователям. Имена и описания сущностей заносятся в словарь данных.

2 создание семантической  модели предметной области

3 определение  связей между сущностями и  их документирование:

 Определяются  только те связи между сущностями, которые необходимы для удовлетворения  требований к проекту БД. Устанавливается  тип каждой из них. Выявляется  класс принадлежности сущностей.  Связям присваиваются осмысленные  имена, выраженные глаголами. Развернутое описание каждой связи с указанием ее типа и класса принадлежности сущностей, участвующих в связи, заносится в словарь данных.

4обсуждение  концептуальной модели данных  с конечными пользователями - если  будут обнаружены несоответствия предметной области, то в модель вносятся изменения до тех пор, пока пользователи не подтвердят, что предложенная им модель адекватно отображает их личные представления.

 

30. Логическое проектирование, цель, процедуры

Цель – преобразование концептуальной модели на основе выбранной  модели данных в логическую модель, не зависимую от особенностей используемой в дальнейшем СУБД для физической реализации БД.

Результат: - логич  структура БД, которая представляет собой схему, описанную в терминах языка описания данных

                   - функционирование спецификации  программных модулей и набор  возможных запросов к БД.

Процедуры: 1 определение  набора таблиц из ER-модели и их документирование-для каждой сущности ER-модели создается таблица. Имя сущности – имя таблицы. Устанавливаются связи между таблицами посредством механизма первичных и внешних ключей. Структуры таблиц и установленные связи между ними документируются.

  2 проверка  логической модели данных на  предмет выполнения всех транзакций, предусмотренных пользователями. Транзакция – набор действий, выполняемых отдельным пользователем или прикладной программой с целью изменения содержимого БД.

3 определение  требований поддержки целостности  данных и их документирование  – эти требования представляют собой ограничения, которые вводятся с целью предотвратить помещение в БД противоречивых данных.

4 создание окончательного  варианта логической модели данных  и обсуждение его с пользователями  – подготавливается окончательный  вариант ER-модели , представляющей логическую модель данных.

 

31 физическое проектирование, цель, процедуры

Цель этапа физическ проектирования- описание конкретной реализации БД, размещаемой  во внешней памяти компьютера. Процедуры  физич проектир-я:1 проектир-ние таблиц БД средствами выбранной СУБД – осущ-ся выбор реляционной СУБД, которая будет использ-ся для создания БД, размещаемой на машинных носителях. Изучаются ее функциональные возможности по проектир-ю таблиц. Затем выполняется проектир-ние таблиц и схемы их связи в среде СУБД. Подготовленный проект БД описывается в сопровождаемой документации.

2 проектир-е физической  организации БД. На этом шаге  выбирается наилучшая файловая  организация для таблиц. Выявляются  транзакции, которые будут выполняться  в проектируемой БД, и выделяются наиболее важные из них. Анализируется пропускная способность транзакций-кол-во транзакций, которые могут быть обработаны за заданный интервал времени, и время ответа – промежуток времени, необходимый для выполнения одной транзакции. Стремятся к повышению пропускной способности транзакций и уменьшению времени ответа. На основании указанных показателей принимаются решения об оптимизации производительности БД путем определения индексов в таблицах, ускоряющих выборку данных из базы, или снижения требований к уровню нормализации таблиц. Проводится оценка дискового объема памяти, необходимого для размещения создаваемой БД. Стремятся к его минимизации.

3 разработка стратегии  защиты БД. БД- ценный корпоративный  ресурс, поэтому орг-ции ее защиты уделяется много внимания. Для этого проектировщики должны иметь полное и ясное представление обо всех средствах защиты, представляемых выбранной СУБД.

4 орг-ция мониторинга  функц-ния БД и ее настройка.  После создания физического проекта  БД организуется непрерывное слежение за ее функционированием. Полученные сведения об уровне производительности БД используются для ее настройки. Для этого привлекаются и средства выбранной СУБД.

 

32. Семантическая  объектная модель. Пример объектной  диаграммы.

Любая развитая семантическая модель данных, как и реляционная модель, включает структурную, манипуляционную и целостную части, главным назначением семантических моделей является обеспечение возможности выражения семантики данных.

Наиболее часто на практике семантическое моделирование используется на первой стадии проектирования базы данных. При этом в терминах семантической модели производится концептуальная схема базы данных, которая затем вручную преобразуется к реляционной (или какой-либо другой) схеме. Этот процесс выполняется под управлением методик, в которых достаточно четко оговорены все этапы такого преобразования.

Менее часто реализуется  автоматизированная компиляция концептуальной схемы в реляционную. При этом известны два подхода: на основе явного представления концептуальной схемы как исходной информации для компилятора и построения интегрированных систем проектирования с автоматизированным созданием концептуальной схемы на основе интервью с экспертами предметной области. И в том, и в другом случае в результате производится реляционная схема базы данных в третьей нормальной форме.

Далее мы кратко рассмотрим некоторые черты одной из наиболее популярных семантических моделей  данных - модель "Сущность-Связи" (часто ее называют кратко ER-моделью).

На использовании разновидностей ER-модели основано большинство современных подходов к проектированию баз данных (главным образом, реляционных). Модель была предложена Ченом (Chen) в 1976 г. Моделирование предметной области базируется на использовании графических диаграмм, включающих небольшое число разнородных компонентов. В связи с наглядностью представления концептуальных схем баз данных ER-модели получили широкое распространение в системах CASE. Основными понятиями ER-модели являются сущность, связь и атрибут.

Сущность - это реальный или представляемый объект, информация о котором должна сохраняться и быть доступна. В диаграммах ER-модели сущность представляется в виде прямоугольника, содержащего имя сущности.

Связь - это графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя сущностями. Эта ассоциация всегда является бинарной и может существовать между двумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь). Связь представляется в виде линии, связывающей две сущности или ведущей от сущности к ней же самой. При это в месте "стыковки" связи с сущностью используются трехточечный вход в прямоугольник сущности.. Обязательный конец связи изображается сплошной линией, а необязательный - прерывистой линией.

В изображенном ниже примере  связь между сущностями БИЛЕТ и ПАССАЖИР связывает билеты и пассажиров. При том конец сущности с именем "для" позволяет связывать с одним пассажиром более одного билета, причем каждый билет должен быть связан с каким-либо пассажиром. Конец сущности с именем "имеет" означает, что каждый билет может принадлежать только одному пассажиру, причем пассажир не обязан иметь хотя бы один билет.

 

33. Сase-средства  для моделирования данных.

CASE-средства (от Computer Aided Software/System Engineering) позволяют проектировать любые системы на компьютере. Необходимый элемент системного и структурно-функционального анализа, CASE-средства позволяют моделировать бизнес-процессы, базы данных, компоненты программного обеспечения, деятельность и структуру организаций. Применимы практически во всех сферах деятельности. Результат применения CASE-средств - оптимизация систем, снижение расходов, повышение эффективности, снижение вероятности ошибок.