Wykład 10 Projektowanie BD Diagramy związków encji Bazy Danych - A. Dawid 2011 1
Diagramy związków encji Model Entity/Relationship (E/R) pozwala na opisanie statycznych aspektów rzeczywistości przy pomocy wydzielonych klas obiektów ENCJI (ENTITY) związków między nimi POWIĄZAŃ (RELATIONSHIP) ich cech ATRYBUTÓW (ATTRIBUTES) Twórca modelu Peter Chen 1976 ANSI standard 1988 Najczęściej stosowany model do projektowania pojęciowego Bazy Danych - A. Dawid 2011 2
Diagramy związków encji ENCJA Byt (rzecz, osoba, miejsce, przedmiot, zdarzenie, pojęcie) co może istnieć w sposób fizyczny lub abstrakcyjny i jest odróznialne tzn. zostało wyodrębnione jako klasa obiektów rzeczywistości posiadających wspólne cechy uważane za istotne z punku widzenia celów analizy. Symbol graficzny OSOBA Przykłady OSOBA SAMOCHÓD ZAKUP SPRZEDAŻ PLAN ZNAJOMOŚĆ Bazy Danych - A. Dawid 2011 3
Diagramy związków encji POWIĄZANIE Związek między encjami wynikający z ich wzajemnego oddziaływania Symbol graficzny MIESZKA W Przykłady MIESZKA W... POSIADA... UKOŃCZYŁ... ZNA... KONTROLUJE... Powiązanie może być niejednoznaczne: Ślub dla USC związek dwóch osob, dla organizatora zdarzenie - ENCJA Bazy Danych - A. Dawid 2011 4
Diagramy związków encji Schemat E/R a wystąpienie Mieszka w OSOBA MIASTO Urodziła się w Wystąpienia OSOBA (p1,p2,p3) MIASTO (c1,c2,c3) Mieszka w <p1,c1>,<p2,c3>,<p3,c3> Urodziła się w - <p1,c1>,<p2,c2>,<p3,c1> Bazy Danych - A. Dawid 2011 5
Diagramy związków encji POWIĄZANIE REKURENCYJNE Związek taki ma miejsce gdy łączy ENCJĘ z samą sobą przełożony PRACOWNIK Podległość podwładny OSOBA Pokrewieństwo Bazy Danych - A. Dawid 2011 6
Diagramy związków encji POWIĄZANIE N-NARNE Powiązanie łączące N encji ze sobą (dla N=2 powiązanie binarne) KLIENT DOSTAWCA Transakcja TOWAR Bazy Danych - A. Dawid 2011 7
Diagramy związków encji ROLA (Powiązania) Charakterystyka jakościowa uczestnictwa Encji w Powiązaniu. Służy do opisania natury tego uczestnictwa, jak rownież umożliwia rozróżnienie wielokrotnego uczestnictwa Encji w tym samym powiązaniu. Jest mężem OSOBA MAŁŻEŃSTWO Jest żoną Bazy Danych - A. Dawid 2011 8
Diagramy związków encji HIERARCHIA UOGÓLNIENIA (dla encji lub powiązania) PRACOWNIK MIESIĄC UMYSŁOWY FIZYCZNY DZIEŃ Jest świętem ROK Kościelnym Państwowym PODZBIÓR Szczególny przypadek uogolnienia (uogólnienie częściowe rozłączne) POJAZD Podzbiór jest jedynym przypadkiem w którym nie potrzeba określać rodzaju uogólnienia ROWER Bazy Danych - A. Dawid 2011 9
Diagramy związków encji LICZNOŚĆ POWIĄZANIA STOPIEŃ POWIĄZANIA ( => odwzorowania) KRYTERIUM ISTNIENIA (opcjonalne, obowiązkowe) LICZBA KARDYNALNA (minimalna, maksymalna, średnia) Określają minimalną i maksymalną liczbę wystąpień powiązania dla danego występienia encji. (min,max) (1,1) (0,n) Mieszka w (0,n) Przełożony OSOBA MIASTO PRACOWNIK Podległość Podwładny (0,1) Bazy Danych - A. Dawid 2011 10
Diagramy związków encji ATRYBUT PROSTY Określona fizyczna lub umowna właściwość (cecha) charakteryzująca Encję lub Powiązanie SYMBOL GRAFICZNY ATRYBUT ZŁOŻONY Stanowi grupę atrybutów prostych OSOBA: (Imię, Nazwisko, Data Urodzenia) SAMOCHÓD: (Nr rejestracyjny, marka, rok produkcji) ADRES: (ulica,miasto,kod,kraj) DATA: (rok,miesiąc,dzień) SYMBOL GRAFICZNY Atrybuty proste jak i złożone mogą być PCJONALNE jak i OBOWIĄZKOWE Bazy Danych - A. Dawid 2011 11
Diagramy związków encji Klucz może być: PROSTY, ZŁOŻONY, WEWNĘTRZNY, ZEWNĘTRZNY, MIESZANY ROSTY-WEWNĘTRZNY (A) ZŁOŻONY- ZEWĘTRZNY- MIESZANY (C) OSOBA NUMER PESEL PRACOWNIK NR PRACOWNIKA W RAMACH WYDZIAŁU ŁOŻONY-WEWNĘTRZNY (B) OSOBA IDENT_OSOBY IMIĘ NAZWISKO DATA URODZENIA Pracuje w WYDZIAŁ Bazy Danych - A. Dawid 2011 12
Diagramy związków encji ZŁOŻONY- ZEWĘTRZNY- MIESZANY (D) ZAMÓWIENIE NAGŁÓWEK TOWAR Pozycja związana z A Pozycja Dotyczy NR_POZ B ZAMÓWIENIE POZYCJA Bazy Danych - A. Dawid 2011 13
Etapy budowy modelu E/R 1. Analiza dziedziny (wymagań) Obserwacja stanu istniejącego Wykorzystanie własnej wiedzy Rozmowy, wywiady z ekspertami 2. Budowa modelu Identyfikacja encji Identyfikacja powiązań między encjami Określenie kluczy dla encji Określenie atrybutów dla encji i powiązań Określenie liczności powiązań i wystąpień 3. Ulepszanie modelu Modyfikacja modelu tak aby zapewnić jakość Bazy Danych - A. Dawid 2011 14
Warunki zapewnienia jakości modeli E/R KOMPLETNOŚĆ PRAWIDŁOWOŚĆ MINIMALNOŚĆ PEŁNIA WYRAZU CZYTELNOŚĆ SAMO-TŁUMACZENIE SIĘ PODATNOŚĆ NA MODYFIKACJE NORMALIZACJA Spełnienie wszystkich warunków jest często niemożliwe Bazy Danych - A. Dawid 2011 15
Kryteria wyboru między pojęciami Róznice miedzy ENCJA, POWIĄZANIEM a ATRYBUTEM nie zawsze są oczywiste NCJA a ATRYBUT ENCJA: jeżeli przewidujemy, że będą istniały powiązania tego pojęcia z innymi obiektami na modelu ATRYBUT: jeżeli uważamy, że pojęcie ma prostą, autonomiczną strukturę i nie będzie powiązane z innymi obiektami na modelu np. MIASTO(?) KOLOR(?) MIASTO OSOBA NAZWISKO DATA UR OSOBA NAZWISKO MIASTO UR DATA UR Urodzona w MIASTO NAZWA Bazy Danych - A. Dawid 2011 16
OLOR Kryteria wyboru między pojęciami CZĘŚĆ NAZWA KOLOR ROK PROD KOLOR ID KOLORU NAZWA KOL Jest koloru Jest koloru PRODUKT Sklada się z CZĘŚĆ NAZWA WAGA GÓLNIENIE a ATRYBUT UOGÓLNIENIE: stosujemy wtedy gdy przewidujemy wystąpienie pewnych cech, które będą zwiazane z encjami niższego poziomu. Wystąpienie tych encji jest determinowane jakąś inna cechą. Jeżeli ta cecha nie nasuwa wyżej wspomnianych przewidywań to staje się ona ATRYBUTEM. OSOBA NAZWISKO DATA UR OSOBA NAZWISKO DATA UR PŁEĆ IMIE OJCA MĘŻCZYZNA KOBIETA NAZWISKO PANIEŃSKIE Bazy Danych - A. Dawid 2011 17
Kryteria wyboru między pojęciami YBUT ZŁOŻONY a ATRYBUTY PROSTE ATRYBUT ZŁOŻONY stosujemy wtedy gdy nadanie mu nazwy jest czymś naturalnym ATRYBUT PROSTY stosujemy wtedy gdy reprezentuje on niezależne cechy Brak sztywnych regół, wybor oparty na przewidywaniu- tak aby unknąć częstych modyfikacji NCJA a POWIĄZANIE Ślub dla USC związek dwóch osob - POWIĄZANIE, dla organizatora zdarzenie - ENCJA Bazy Danych - A. Dawid 2011 18
Budowa modelu E/R strategia TOP-DOWN Bezkontekstowe elementy podstawowe (prymitywy) ENCJA=>ENCJE ZWIĄZANE ENCJA => UOGÓLNIENIE ENCJA => ENCJE NIEZALEŻNE...... POWIĄZANIE => POWIĄZANIE RÓWNOLEGŁE Bazy Danych - A. Dawid 2011 19
Budowa modelu E/R strategia TOP-DOWN Bezkontekstowe elementy podstawowe (prymitywy) POWIĄZANIE=>ENCJE Z POWIĄZANIAMI UZUPEŁNIENIE O ATRYBUTY PROSTE UZUPEŁNIENIE O ATRYBUTY ZŁOŻONE ROZWINIĘCE ATRYBUTÓW Bazy Danych - A. Dawid 2011 20
Budowa modelu E/R strategia BOTTOM-UP Najpierw definuje się pojęcia elementarne, a następnie buduje się z nich struktury w celu stworzenia pojęć ogólnych. WYMAGANIA WYMAGANIA 1... WYMAGANIA n...... POJĘCIE 11 POJĘCIE 1m POJĘCIE n1 POJĘCIE nk SCHEMAT 11... SCHEMAT 1m SCHEMAT n1... SCHEMAT nk SCHEMAT 1 SCHEMAT n KOŃCOWY SCHEMAT ZINTEGROWANY Bazy Danych - A. Dawid 2011 21
Budowa modelu E/R strategia BOTTOM-UP Bezkontekstowe elementy podstawowe (prymitywy) STWORZENIE ENCJI STWORZENIE POWIĄZANIA STWORZENIE UOGÓLNIENIA AGREGACJA ATRYBUTU PROSTEGO...... AGREGACJA ATRYBUTU ZŁOŻONEGO Bazy Danych - A. Dawid 2011 22
Budowa modelu E/R strategia INSIDE-OUT Najpierw definuje się pojęcia, które wydają się najważniejsze, a następnie rozwija się je poprzez dobudowywanie kolejnych pojęć, które stanowią ich uzupełnienie. WYMAGANIA POJĘCIE NAJWAŻNIEJSZE SCHEMATY Rozprzestrzenianie się SCHEMAT KOŃCOWY Bazy Danych - A. Dawid 2011 23
Budowa modelu E/R strategia MIXED WYMAGANIA WYMAGANIA 1 WYMAGANIA n...... POJĘCIE 11 POJĘCIE 1m SZKIELETY POJĘCIE n1 POJĘCIE nk SCHEMATU SCHEMAT 11... SCHEMAT 1m SCHEMAT n1... SCHEMAT nk SCHEMAT 1 SCHEMAT n KOŃCOWY SCHEMAT ZINTEGROWANY Bazy Danych - A. Dawid 2011 24