Модель, схема

Определение. Модель данных – средство для определения логического представления физических данных, относящихся к ПО.

Модель данных – ни что иное, как формализация данных прикладной области для возможности их обработки. Она характеризуется тремя компонентами:

1. Структура данных, предназначенная для представления точки зрения пользователя на БД.

2. Множество допустимых операций, выполняемых в структуре данных, составляющее основу языка данных модели.

3. Ограничения для контроля целостности.

Объекты, которыми оперирует модель, представляют собой сущности. Сущности могут быть в некотором отношении друг к другу: если A, B – множества сущностей, то отношение A R B показывает их связь. Модель, таким образом, представляет собой совокупность сущностей и связей. Сущности и связи имеют содержательную (смысловую) интерпретацию. Подобные модели называются моделями «сущность-связь» или, используя английскую аббревиатуру, ER-моделями [21].

Связи характеризуются кардинальными числами. Говорят об отображении один к одному (1:1), обозначается “«”, один ко многим (1:M), обозначается “«®”, многие ко многим (M:N), обозначается “«®”. Связи между сущностями называются еще “ассоциациями”.

Пример

ОБЪЕКТ	АТРИБУТ
Пациент	номер, имя, адрес, диагноз, паспорт
Врач	имя, специальность
Койка	палата, номер койки

Отношения между объектами (сущностями):

(1) 1:1 пациент «койка (1) 1:1 номер «паспорт

(2) 1:М палата «® пациент (2) 1:М имя «® номер

(3) М:N пациент «® врач (3) М:N имя пациента«® имя врача

Конец примера

Обычно рассматриваются три основных модели представления данных, которые отличаются ограничениями, накладываемыми на представление данных и виды связей. Это, в порядке хронологии появления, иерархическая, сетевая и реляционная модели. В настоящее время развивается и четвертый тип модели – объектно-ориентированный, но его изучение выходит за рамки данного курса.

Определим понятие схемы базы данных.

Определение. Под схемой базы данных будем понимать ее описание средствами языка определения данных.

Модель служит для описания свойств данных на протяжении всего периода создания информационной системы. На ранних этапах она дает возможность понять суть информационной составляющей предметной области, оценить состав и взаимосвязь данных. На этапе проектирования БД модель показывает, как структура данных и ограничения целостности представляются в терминах выбранной СУБД. На этапе реализации (развертывания) модель демонстрирует, где и как расположены данные и как к ним обратиться. Схема описывает свойства базы данных в терминах типов хранящихся в ней данных. В зависимости от уровня модели, для которой она предназначена, различают концептуальную, логическую, физическую схемы.

Проектирование данных – процесс перевода общих представлений о данных, выраженных концептуальной моделью, в конкретную логическую модель. При ее создании полезно руководствоваться наборос простых правил, предложенных в [2]. Соблюдение каждого из них позволит обеспечить нормальную работу соответствующей информационной системы. Вот эти правила:

· основа проектирования – концептуальные требования;

· БД удовлетворяет информационным потребностям;

· БД удовлетворяет требованию производительности;

· БД удовлетворяет вновь возникающим требованиям;

· БД расширяется в соответствии с расширением ПО;

· БД изменяется в зависимости от изменения программной и аппаратной среды;

· в процессе функционирования БД не изменяется корректность данных;

· контроль достоверности данных производится до записи в БД;

· доступ к данным осуществляется с учетом полномочий.

Теперь приведем более точное определение СУБД с учетом того, что она должна поддерживать эти правила.

Определение. СУБД – набор программных средств, позволяющих

· обеспечить пользователя языковыми средствами манипулирования данными – языки определения данных (ЯОД) и языки манипулирования данными (ЯМД);