Лекция 3 Лекция 3 Методологические основы БД. Типология свойств и связей объекта. Многоуровневые модели предметной области. Идентификация объектов и записей. - презентация

1 Лекция 3 Лекция 3 Методологические основы БД. Типология свойств и связей объекта. Многоуровневые модели предметной области. Идентификация объектов и записей

2 Студент ФИО Дата рождения Серия и паспорта ВУЗ Факультет студ. Билета Адрес Телефон Жилая площадь Кол-во проживающих Серия и полиса Группа крови ВУЗ ЖЭК Поликлиника ФИО Дата рождения ВУЗ Факультет студ. Билета Адрес Телефон ФИО Дата рождения Адрес Телефон Серия и паспорта Жилая площадь Кол-во проживающих ФИО Дата рождения Серия и паспорта Серия и полиса Адрес Телефон Группа крови

3 Типология свойств объекта множественное или единичное простое или составное базовое или производное обязательное или условное статическое или динамическое ключевое Типология связей объекта иерархического типа, как «часть-целое», «род-вид» мощность связи: «один к одному» «один ко многим», «многие к одному» «многие ко многим»

4 Представление предметной области и модели данных Предметная область Логические модели Физические модели Формализация абстрактных понятий Преобразование типизированных данных в машинное представление

5 Типология моделей представления информации Инфологические модели Даталогические модели Физические модели Концептуальный уровень Логический (внешний) уровень Физический (внутренний) уровень

6 Уровень объектов ПрО Модель данных ПрО Концептуальная схема Модель данных СУБД Внутренняя схема Логический уровень Физический уровень Предметная область

7 Логическое проектирование Логическое проектирование - систематизация понятий и связей предметной области. Модель данных Модель данных - совокупность функциональных характеристик объектов и особенностей представления информации, используемая при абстрагировании. Концептуальная схема Концептуальная схема - абстрагированное описание предметной области с фиксированной (логической) точки зрения. Внутренняя схема Внутренняя схема - отображение концептуальной схемы на физический уровень. Внешняя схема Внешняя схема - отражение взгляда (точки зрения) отдельного пользователя на концептуальную схему (как вариант восприятия предметной области).

8 Трехуровневое представление данных Внешняя схема Концептуальная схема Внутренняя схема Внешняя схема Концептуальная схема Логическая схема Внутренняя схема Внешняя схема Концептуальная схема Глобальная внутренняя схема Локальная внутренняя схема а) б) в)

9 Требования, предъявляемые к системам баз данных: адекватность отображения предметной области; возможность взаимодействия с БД разных пользователей при решении разных прикладных задач; обеспечение независимости программ и данных; надежность функционирования БД и защиту от несанкционированного доступа. Достоинства трехуровневой архитектуры: системный аналитик, создающий модель предметной области, не обязательно должен быть специалистом в области программирования и вычислительной техники; администратор баз данных, обеспечивающий отражение концептуальной схемы во внутреннюю, не должен беспокоиться о корректности представления предметной области; конечные пользователи, используя внешнюю схему, могут не вдаваться полностью в предметную область, обращаясь только к необходимым составляющим. При этом исключается возможность несанкционированного обращения к данным вне объявленных внешней схемой, так как формирование ее находится в сфере деятельности администратора базы данных; системный аналитик, как и конечный пользователь, не вмешивается во внутреннее представление данных.

10 Конечные пользователи, используя внешнюю схему, могут не вдаваться полностью в ПрО, обращаясь только к необходимым составляющим. При этом исключается возможность несанкционированного обращения к данным вне объявленных внешней схемой Системный аналитик, создающий модель предметной области, не обязательно должен быть специалистом в области программирования и вычислительной техники. Системный аналитик, как и конечный пользователь, не вмешивается во внутреннее представление данных Администратор БД, обеспечивающий отражение концептуальной схемы во внутреннюю, не должен беспокоиться о корректности представления предметной области

11 Идентификация объектов и записей Информация Запись Значение Объект ПрО Свойство Данные Элементы данных

12 Типология простых (атомарных) запросов А(Е) = ?Каково значение атрибута А для объекта Е? А(?) = VКакие объекты имеют значение атрибута равное V? ?(Е) = VКакие атрибуты объекта Е имеют значение равное V? ?(Е) = ?Какие значения атрибутов имеет объект Е? А(?) = ?Какие значения имеет атрибут А в наборе? ?(?) = VКакие атрибуты объектов набора имеют значение равное V?

13 Соотношение понятий модель данных и модель базы данных Назначение модели данных: средство спецификации типов данных и их организации, разрешенных в конкретной БД; основа разработки общей методологии построения баз данных; основа минимизации влияния эволюции баз данных на уже существующие прикладные программы и работу конечных пользователей; основа разработки семейства языков запросов и языков манипулирования данных; основа архитектуры СУБД. Назначение модели базы данных: определить ясную границу между логическим и физическим аспектами управления базой данных (независимость данных); обеспечить конечным пользователям и программистам, создающим БД, возможность и средства общего понимания смысла данных (коммуникабельность); определить языковые понятия высокого уровня, обеспечивающие возможность выполнения однотипных операций над большими совокупностями записей (в общем случае разнотипных данных) как единую операцию (обработка множеств).