Глава 2. Теоретические основы построения модели с использованием нотации Чена.

Немаловажную роль в инфологическом проектировании играет наглядность представляемых моделей данных. В этой связи большой популярностью разработчиков пользуются средства, основанные на графических нотациях, самым распространенным средством данного типа являются диаграммы "сущность-связь" (entity-relationship,E/R), которые соответствуют объектно-ориентированному подходу.

Модель "сущность-связь" была предложена в 1976 г. Питером Пин-Шэн Ченом.

Разработка БД начинается с ER-моделирования либо некой объектной модели, с последующей трансляцией в реляционную модель, подлежащей физической реализации.

Физическая реализация – реляционная модель. Большинство коммерческих БД реляционные. Данные представляются в виде таблиц.

Компоненты диаграмм "сущность-связь":

Множества сущностей, аналогичные классам;

Сущности – это члены множества сущностей;

Атрибуты– это значения, описывающие свойства сущности;

Связи– это соединения между двумя или более множествами сущностей;

Идеи П.Чена являются своеобразным стандартом в построении ER-моделей. Под сущностью понимается "нечто", что можно идентифицировать. Сущности могут попадать в различные типы сущностей, которые на ER-диаграммах изображаются в виде прямоугольников.

Между сущностями могут существовать связи. Связи разделяются на различные типы связей. На диаграммах ER-моделей связи изображаются в виде ромбов, соединенных линиями со связываемыми типами сущностей.

Возможны связи между более чем двумя типами сущностей. Эти типы связей проектировщик изображает в виде нескольких бинарных связей или как одну связь.

На ER-диаграммах атрибуты изображаются в кружках, соединенных с типами сущностей.

Бинарная связь - связь, существующая между двумя сущностями.

N-арная связь- связь, существующая между n сущностями.

Рекурсивная связь – это связь между экземплярами одной сущности.

Доказано, что любую n-арную связь всегда можно заменить множеством бинарных, однако n-арные лучше отображают семантику предметной области.

Степень связи - число экземпляров сущностей, которое может быть ассоциировано через связь с экземплярами другой сущности, называют. Рассмотрение степеней особенно полезно для бинарных связей.

Очень важным свойством модели "сущность-связь" является то, что она может быть представлена в виде графической схемы (диаграммы). Это значительно облегчает анализ предметной области. Существует несколько вариантов обозначения элементов диаграммы "сущность-связь" (нотаций). Для обозначения сущностей, связей и атрибутов будем использовать нотацию Чена, а для обозначения степеней и кардинальностей связей нотацию Мартина. В Таблице ниже приводится список используемых обозначений:

Таблица №1 Обозначения Нотация Мартина

Обозначение	Пояснение
	Независимая сущность
	Зависимая сущность
	Атрибут
	Многозначный атрибут
	Получаемый (наследуемый) атрибут в иерархических связях
	Ключевой атрибут (первичный ключ)
	Связь
	Связь степени 1, необязательный класс принадлежности
	Связь степени 1, обязательный класс принадлежности
	Связь степени N, необязательный класс принадлежности
	Связь степени N, обязательный класс принадлежности
	Связь от зависимой к независимой сущности

Существующие степени бинарных связей:

- один-к-одному, обозначается 1:1 (рис.1). Это означает, что в такой связи в каждый момент времени каждому экземпляру сущности A соответствует 1 или 0 экземпляров сущности B. Прямоугольники обозначают сущности, а ромб - связь. Так как степень связи для каждой сущности равна 1, то они соединяются одной линией.

Рисунок №1 Связь один-к-одному

- один-ко-многим, обозначают 1:N (рис. 2). Одному экземпляру сущности A соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности B. Графически степень связи N отображается "древообразной" линией, так это сделано на следующем рисунке .

Рисунок №2 Связь один-ко-многим

- многие-к-одному (N:1). Эта связь аналогична отображению 1:N. Одному экземпляру сущности B соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности A .

Рисунок №3 Связь многие-ко-многим

- многие-ко-многим (M:N) (рис. 3). В этом случае одному экземпляру сущности A соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности B, и наоборот, одному экземпляру сущности B соответствуют 0, 1 или N экземпляров сущности A.

Модель «сущность-связь» является концептуальной моделью, т.е. не учитывает особенности конкретной СУБД. Из модели "сущность-связь" могут быть получены все основные фактографические модели данных (иерархическая, сетевая, реляционная, объектно-ориентированная).

Глава 3. Пример построения модели с использованием нотации Чена.

На рисунке 4 приведена диаграмма "сущность-связь", демонстрирующая отношения между объектами банковской системы. Согласно этой диаграмме каждый БАНК ИМЕЕТ один или более БАНКОВСКИХ СЧЕТОВ. Кроме того, каждый КЛИЕНТ МОЖЕТ ВЛАДЕТЬ (одновременно) одной или более КРЕДИТНОЙ КАРТОЙ и одним или более БАНКОВСКИМ СЧЕТОМ, каждый из которых ОПРЕДЕЛЯЕТ в точности одну КРЕДИТНУЮ КАРТУ (отметим, что у клиента может и не быть ни счета, ни кредитной карты). Каждая КРЕДИТНАЯ КАРТА ИМЕЕТ ровно один зависимый от нее ПАРОЛЬ КАРТЫ, а каждый КЛИЕНТ ЗНАЕТ (но может и забыть) ПАРОЛЬ КАРТЫ.

Рисунок 4. Пример нотации Чена

Заключение

Любая семантическая модель, будучи ориентированной на человека не может обойтись без удобного и наглядного графического языка определения схем. Данное моделирование позволяет избавить проектировщика от необходимости работать с СУБД на этапе анализа предметной области.

Диаграммы "сущность-связь" предназначены для разработки моделей данных и обеспечивают стандартный способ определения данных и отношений между ними. Фактически с помощью ER - диаграмм осуществляется детализация хранилищ данных проектируемой системы, а также документируются сущности системы и способы их взаимодействия, включая идентификацию объектов, важных для предметной области (сущностей), свойств этих объектов (атрибутов) и их отношений с другими объектами (связей).

Список используемой литературы.

1) Димов Э.М., Диязитдинова А.Р., Качков Д.А. Проектирование информационных систем: Учебное пособие. – Самара: ПГАТИ, 2013. – 78 с

2) Кренке, Д. Теория и практика построения баз данных / Д. Кренке.- СПб. : Питер, 2012.-800с. - ISBN 5-94723-275-8.

3) 2. Когаловский, М.Р. Энциклопедия технологий баз данных / М.Р. Когаловский - М.: Финансы и статистика, 2012.-800с. - ISBN 5-279-02276-4

4) 3. Райордан, Р.М. Основы реляционных баз данных / Р.М. Райордан. - М. : Русская редакция. - 2011. - 384с. - ISBN 5-7502-0150-3.