Создание физической модели.

Создание современных информационных систем представляет собой сложнейшую задачу, решение которой требует применения специальных методик и инструментов. Неудивительно, что в последнее время среди системных аналитиков и разработчиков значительно вырос интерес к CASE (Computer-Aided Software/System Engineering) - технологиям и инструментальным CASE-средствам, позволяющим максимально систематизировать и автоматизировать все этапы разработки программного обеспечения.

Предлагаемая читателю книга представляет собой практическое руководство по созданию информационных систем с помощью эффективных инструментов анализа, проектирования и кодогенерации фирмы PLATINUM technology - BPwin и ERwin. Она содержит также описание методов структурного анализа и проектирование моделей данных в объеме, необходимом для практической работы. Применение методов иллюстрируется примерами.

Книга написана на основе личного опыта автора, полученного при разработке информационных систем, чтении лекций и проведении практических занятий по CASE-технологиям и CASE-средствам в Учебном центре компании "Интерфейс Ltd." Она адресована специалистам в области информационных технологий: системным аналитикам, руководителям проектов, разработчикам - и может быть также полезна для студентов и аспирантов, изучающих основы системного анализа и проектирования информационных систем.

Книга:

Связь является логическим соотношением между сущностями. Каждая связь должна именоваться глаголом или глагольной фразой (Relationship Verb Phrases) (рис. 2.20). Имя связи выражает некоторое ограничение или бизнес-правило и облегчает чтение диаграммы, например:

Каждый КЛИЕНТ <размещает> ЗАКАЗы;

Каждый ЗАКАЗ <выполняется> СОТРУДНИКом.

Рис. 2.20. Имя связи - Relationship Verb Phrases

Связь показывает, какие именно заказы разместил клиент и какой именно сотрудник выполняет заказ. По умолчанию имя связи на диаграмме не показывается. Для отображения имени следует в контекстном меню, которое появляется, если щелкнуть левой кнопкой мыши по любому месту диаграммы, не занятому объектами модели, выбрать пункт Display Options/Relationship и затем включить опцию Verb Phrase.

На логическом уровне можно установить идентифицирующую связь один-ко-многим, связь многие-ко-многим и неидентифицирующую связь один-ко-многим (соответственно это кнопки слева направо в палитре инструментов).

В IDEF1X различают зависимые и независимые сущности. Тип сущности определяется ее связью с другими сущностями. Идентифицирующая связь устанавливается между независимой (родительский конец связи) и зависимой (дочерний конец связи) сущностями. Когда рисуется идентифицирующая связь, ERwin автоматически преобразует дочернюю сущность в зависимую. Зависимая сущность изображается прямоугольником со скругленными углами (сущность Заказ на рис. 2.21). Экземпляр зависимой сущности определяется только через отношение к родительской сущности, т. е. в структуре на рис. 2.21 информация о заказе не может быть внесена и не имеет смысла без информации о клиенте, который его размещает. При установлении идентифицирующей связи атрибуты первичного ключа родительской сущности автоматически переносятся в состав первичного ключа дочерней сущности. Эта операция дополнения атрибутов дочерней сущности при создании связи называется миграцией атрибутов. В дочерней сущности новые атрибуты помечаются как внешний ключ - (FK).

Рис. 2.21. Идентифицирующая связь между независимой и зависимой таблицей

В дальнейшем, при генерации схемы БД, атрибуты первичного ключа получат признак NOT NULL, что означает невозможность внесения записи в таблицу заказов без информации о номере клиента.

При установлении неидентифицирующей связи (рис. 2.22) дочерняя сущность остается независимой, а атрибуты первичного ключа родительской сущности мигрируют в состав неключевых компонентов родительской сущности. Неидентифицирующая связь служит для связывания независимых сущностей.

Рис. 2.22. Неидентифицирующая связь

Экземпляр сущности Сотрудник может существовать безотносительно к какому-либо экземпляру сущности Отдел, т. е. сотрудник может работать в организации, не числясь в каком-либо отделе.

Идентифицирующая связь показывается на диаграмме сплошной линией с жирной точкой на дочернем конце связи (см. рис. 2.21), неидентифицирующая - пунктирной (рис. 2.22).

Для создания новой связи следует:

установить курсор на нужной кнопке в палитре инструментов (идентифицирующая или неидентифицирующая связь) и нажать левую кнопку мыши (рис. 2.2);

щелкнуть сначала по родительской, а затем по дочерней сущности.

Форму линии связи можно изменить. Для этого нужно захватывать мышью нужную линию связи и переносить ее с места на место, пока линия не начнет выглядеть лучше.

В палитре инструментов кнопка

Соответствует идентифицирующей связи, кнопка

Связи многие-ко-многим и кнопка

Соответствуют неидентифицирующей связи.

Для редактирования свойств связи следует "кликнуть" правой кнопкой мыши по связи и выбрать на контекстном меню пункт Relationship Editor.

В закладке General появившегося диалога можно задать мощность, имя и тип связи (рис. 2.23).

Мощность связи (Cardinality) - служит для обозначения отношения числа экземпляров родительской сущности к числу экземпляров дочерней.

Различают четыре типа мощности (рис. 2.24):

общий случай, когда одному экземпляру родительской сущности соответствуют 0, 1 или много экземпляров дочерней сущности не помечается каким-либо символом;

символом Р помечается случай, когда одному экземпляру родительской сущности соответствуют 1 или много экземпляров дочерней сущности (исключено нулевое значение);

символом Z помечается случай, когда одному экземпляру родительской сущности соответствуют 0 или 1 экземпляр дочерней сущности (исключены множественные значения);

цифрой помечается случай точного соответствия, когда одному экземпляру родительской сущности соответствует заранее заданное число экземпляров дочерней сущности.

Рис. 2.23. Диалог Relationship Editor

По умолчанию символ, обозначающий мощность связи, не показывается на диаграмме. Для отображения имени следует в контекстном меню, которое появляется, если щелкнуть левой кнопкой мыши по любому месту диаграммы, не занятому объектами модели, выбрать пункт Display Options/Relationship и затем включить опцию Cardinality.

Имя связи (Verb Phrase) - фраза, характеризующая отношение между родительской и дочерней сущностями. Для связи один-ко-многим идентифицирующей или неидентифицирующей достаточно указать имя, характеризующее отношение от родительской к дочерней сущности (Parent-to-Child). Для связи многие-ко-многим следует указывать имена как Parent-to-Child так и Child-to-Parent.

Рис. 2.24. Обозначения мощности

Тип связи (идентифицирующая/неидентифицирующая). Для неидентифицирующей связи можно указать обязательность (Nulls). В случае обязательной связи (No Nulls) при генерации схемы БД атрибут внешнего ключа получит признак NOT NULL, несмотря на то что внешний ключ не войдет в состав первичного ключа дочерней сущности. В случае необязательной связи (Nulls Allowed) внешний ключ может принимать значение NULL. Необязательная неидентифицирующая связь помечается прозрачным ромбом со стороны родительской сущности (см. рис. 2.22).

Рис. 2.25. Закладка Rolename/RI Actions диалога Relationship Editor

В закладке Definition можно дать более полное определение связи для того, чтобы в дальнейшем иметь возможность на него ссылаться.

В закладке Rolename/RI Actions можно задать имя роли и правила ссылочной целостности.

Имя роли (функциональное имя) - это синоним атрибута внешнего ключа, который показывает, какую роль играет атрибут в дочерней сущности.

Рис. 2.26. Имена ролей внешних ключей

В примере, приведенном на рис. 2.26, в сущности Сотрудник внешний ключ Номер отдела имеет функциональное имя "Где работает", которое показывает, какую роль играет этот атрибут в сущности. По умолчанию в списке атрибутов показывается только имя роли. Для отображения полного имени атрибута (как функционального имени, так и имени роли) следует в контекстном меню, которое появляется, если щелкнуть левой кнопкой мыши по любому месту диаграммы, не занятому объектами модели, выбрать пункт Display Options/Entities и затем включить опцию Rolename/Attribute (рис. 2.25). Полное имя показывается как функциональное имя и базовое имя, разделенные точкой (см. рис. 2.26).

Обязательным является применение имен ролей в том случае, когда два или более атрибутов одной сущности определены по одной и той же области, т. е. они имеют одинаковую область значений, но разный смысл. На рис. 2.27 сущность Продажа валюты содержит информацию об акте обмена валюты, в котором участвуют две валюты - проданная и купленная. Информация о валютах содержится в сущности Валюта. Следовательно, сущности Продажа валюты и Валюта должны быть связаны дважды и первичный ключ - Номер валюты должен дважды мигрировать в сущность Валюта в качестве внешнего ключа. Необходимо различать эти атрибуты, которые содержат информацию о номере проданной и купленной валюты (имеют разный смысл), но ссылаются на одну и ту же сущность Валюта (имеют общую область значений). В примере на рис. 2.27 атрибуты получили имена ролей Проданная и Купленная.

Рис. 2.27. Случай обязательности имен ролей

Другим примером обязательности присвоения имен ролей являются рекурсивные связи (иногда их называют "рыболовный крючок" - fish hook), когда одна и та же сущность является и родительской и дочерней одновременно. При задании рекурсивной связи атрибут должен мигрировать в качестве внешнего ключа в состав неключевых атрибутов той же сущности. Атрибут не может появиться дважды в одной сущности под одним именем, поэтому обязательно должен получить имя роли. На рис. 2.26 сущность Сотрудник содержит атрибут первичного ключа Табельный номер. Информация о руководителе сотрудника содержится в той же сущности, поскольку руководитель работает в той же организации. Чтобы сослаться на руководителя сотрудника следует создать рекурсивную связь (на рис. 2.26 связь руководит/подчиняется) и присвоить имя роли ("Руководитель"). Заметим, что рекурсивная связь может быть только неидентифицирующей. В противном случае внешний ключ должен был бы войти в состав первичного ключа и получить при генерации схемы признак NOT NULL. Это сделало бы невозможным построение иерархии - у дерева подчиненности должен быть корень - сотрудник, который никому не подчиняется в рамках данной организации.

Связь руководит/подчиняется на рис. 2.26 позволяет хранить древовидную иерархию подчиненности сотрудников. Такой вид рекурсивной связи называется иерархической рекурсией (hierarchical recursion) и задает связь, когда руководитель (экземпляр родительской сущности) может иметь множество подчиненных (экземпляров дочерней сущности), но подчиненный имеет только одного руководителя (рис. 2.28).

Иерархическая рекурсия Сетевая рекурсия

Рис. 2.28. Подчиненность экземпляров сущности в иерархической и сетевой рекурсии

Другим видом рекурсии является сетевая рекурсия (network recursion), когда руководитель может иметь множество подчиненных и, наоборот, подчиненный может иметь множество руководителей. Сетевая рекурсия задает паутину отношений между экземплярами родительской и дочерней сущностей. Это случай, когда сущность находится сама с собой в связи многие-ко-многим. Для разрешения связи многие-ко-многим необходимо создать новую сущность (подробно связь многие-ко-многим будет рассмотрена ниже).

Рис. 2.29. Пример реализации сетевой рекурсии

На рис. 2.29 рассмотрен пример реализации сетевой рекурсии. Структура моделирует родственные отношения между членами семьи любой сложности. Атрибут Тип отношения может принимать значения "отец-сын", "мать-дочь", "дед-внук", "свекровь-невестка", "тесть-зять" и т. д. Поскольку родственное отношение связывает всегда двух людей, от сущности Родственник к. сущности Родственное отношение установлены две идентифицирующие связи с именами ролей "Старший" и "Младший". Каждый член семьи может быть в родственных отношениях с любым другим членом семьи, более того, одну и ту же пару родственников могут связывать разные типы родственных отношений.

Если атрибут мигрирует в качестве внешнего ключа более чем на один уровень, то на первом уровне отображается полное имя внешнего ключа (имя роли + базовое имя атрибута), на втором и более - только имя роли. На рис. 2.30 изображена структура данных, которая содержит сущность Команда, сущность Игрок, в которой хранится информация об игроках каждой команды, и сущность Гол, содержащая информацию и голах, которые забивает каждый игрок. Атрибут внешнего ключа Номер команды сущности Игрок имеет имя роли "В какой команде играет".

Рис. 2.30. Миграция имен ролей

На следующем уровне, в сущности Гол, отображается только имя роли соответствующего атрибута внешнего ключа (В какой команде играет).

Правила ссылочной целостности (referential integrity, RI) - логические конструкции, которые выражают бизнес-правила использования данных и представляют собой правила вставки, замены и удаления. При генерации схемы БД на основе опций логической модели, задаваемых в закладке Rolename/RI Actions, будут сгенерированы правила декларативной ссылочной целостности, которые должны быть предписаны для каждой связи, и триггеры, обеспечивающие ссылочную целостность. Триггеры представляют собой программы, выполняемые всякий раз при выполнении команд вставки, замены или удаления (INSERT, UPDATE или DELETE). На рис. 2.30 существует идентифицирующая связь между сущностями Команда и Игрок. Что будет, если удалить команду? Экземпляр сущности Игрок не может существовать без команды (атрибут первичного ключа В какой команде играет. Номер команды не может принимать значение NULL), следовательно, нужно либо запретить удаление команды, пока в ней числится хотя бы один игрок (для удаления команды сначала нужно удалить всех игроков), либо сразу удалять вместе с командой всех ее игроков. Такие правила удаления называются "ограничение" и "каскад" (Parent RESTRICT и Parent CASCADE, см. рис. 2.25). Заметим, что сущности Игрок и Гол, в свою очередь, тоже связаны идентифицирующей связью и в случае удаления каскадом команды будут удалены все игроки команды и все голы, которые они забивали. Выполнение команды на удаление одной строки реально может привести к удалению тысячи строк в БД, поэтому использовать правило удаления каскадом следует с осторожностью. В том случае, если установлено правило ограничения удаления, при попытке выполнить удаление команды, в которой есть хотя бы один игрок, сервер реляционной СУБД возвратит ошибку.

На рис. 2.26 установлена необязательная неидентифицирующая связь между сущностями Отдел и Сотрудник. Экземпляр сущности Сотрудник может существовать без ссылки на отдел (атрибут внешнего ключа Где работает. Номер отдела может принимать значение NULL). В этом случае возможно установление правила установки в нуль - SET NULL. При удалении отдела атрибут внешнего ключа сущности Сотрудник - Где работает. Номер отдела примет значение NULL. Это означает, что при удалении отдела сотрудник остается работать в организации не будучи приписан к какому-либо отделу и информация о нем сохраняется.

Возможна установка еще двух правил удаления (если таковые поддерживаются СУБД):

SET DEFAULT - при удалении атрибуту внешнего ключа присваивается значение по умолчанию. Например, при удалении команды игроки могут быть переведены в другую команду.

NONE - при удалении значение атрибута внешнего ключа не меняется. Запись об игроке "повисает в воздухе", т. е. ссылается на несуществующую уже команду. Такая ситуация характерна для "плоских" таблиц. Например, если информация об игроках и командах хранится в dbf-файлах, можно удалить запись о команде, при этом файл игроков "ничего не будет знать" о том, что соответствующей команды не существует. Поэтому в настольных или файл-серверных системах функциональность, обеспечивающая правила ссылочной целостности, реализуется в клиентском приложении.

Правила удаления управляют тем, что будет происходить в БД при удалении строки. Аналогично правила вставки и обновления управляют тем, что будет происходить с БД, если строки изменяются или добавляются. Например, можно установить правило, которое разрешает вносить новую команду только в том случае, когда в нее зачислен хотя бы один игрок. Желаемое поведение может быть достигнуто следующими действиями:

Задать мощность связи между сущностями Команда и Игрок, равную "One or more" - 1 или более (тип Р). Предполагается, что установлена идентифицирующая связь.

Присвоить действие RI-триггера "Parent Insert-CASCADE" для того, чтобы при создании новой строки в таблице Команда автоматически создавалась хотя бы одна строка в дочерней таблице Игрок.

Присвоить связи действие RI-триггера "Parent Delete-CASCADE" для того, чтобы при удалении строки из таблицы Команда соответствующая строка или строки из таблицы Игрок тоже удалялись.

ERwin автоматически присваивает каждой связи значение ссылочной целостности, устанавливаемой по умолчанию, прежде чем добавить ее в диаграмму. Режимы RI, присваиваемые ERwin по умолчанию (приведены в табл. 2.4), могут быть изменены в редакторе Referential Integrity Default, который вызывается, если щелкнуть по кнопке RI Defaults диалога Target Server (меню Server/Target Server).

Таблица 2.4. Значения RI, присваиваемые в ERwin no умолчанию, а также возможные оежимы для каждого типа связи

Связь многие-ко-многим возможна только на уровне логической модели данных. На рис. 2.31 вверху показан пример связи многие-ко-многим. Врач может принимать много пациентов, пациент может лечиться у нескольких врачей. Такая связь обозначается сплошной линией с двумя точками на концах.

Основные компоненты диаграммы ERwin- это сущности, атрибуты и связи. На физическом уровне сущности соответствует таблица, экземпляру сущности - строка в таблице, а атрибуту - колонка таблицы.

Для внесения сущности в модель необходимо (убедившись предварительно, что вы находитесь на уровне логической модели) щелкнуть на кнопке сущности Ей на панели инструментов, затем щелкнуть на том месте диаграммы, где необходимо расположить новую сущность. Щелкнув правой кнопкой мыши по сущности и выбрав из всплывающего меню пункт Entity Properties , можно вызвать диалогEntities , в котором определяются имя, описание и комментарии сущности (рис. 14).

Рис. 14. Диалог Entities

Для описания атрибутов следует, щелкнув правой кнопкой по сущности, выбрать в появившемся меню пункт Attributes . Появляется диалогAttributes (рис. 15).

Рис. 15. Диалог Attributes

Если щелкнуть по кнопкеNew , то в появившемся диалогеNew Attribute можно указать имя атрибута, имя соответствующей ему в физической модели колонки и домен.

Для атрибутов первичного ключа во вкладке General диалогаAttributes необходимо сделать пометку в окне выбораPrimary Key .

Вкладка Definition позволяет записывать определения отдельных атрибутов.

Для большей наглядности диаграммы каждый атрибут можно связать с иконкой. При помощи списка выбора Icon во вкладкеGeneral можно связать иконку с атрибутом.

По умолчанию ERwinимеет четыре предопределенных домена:String , Number , Blob , Datetime . Создать домен можно во вкладкеDomainsокнаModel Explorer .

Для создания новой связи следует:

установить курсор на нужной кнопке (идентифицирующая или неидентифицирующая связь) в палитре инструментов и нажать левую кнопку мыши;

щелкнуть сначала по родительской, а затем по дочерней сущности.

Форму линии связи можно изменить. Для этого нужно захватывать мышью нужную линию связи и переносить ее с места на место, пока линия не начнет выглядеть лучше.

Рис. 16. Диалоговое окно для построения связей

В палитре инструментов кнопка соответствует идентифицирующей связи, кнопка - связи "многие ко многим" и кнопка соответствуют неидентифицирующей связи.

Для редактирования свойств связи следует щелкнуть правой кнопкой мыши по связи и выбрать в контекстном меню пункт Relationship Properties .

Во вкладке Generalпоявившегося диалога можно задать мощность, имя и тип связи (рис. 16).

5.2. Интеграция idef0- и idef1x-моделей и связывание объектов модели данных со стрелками и работами

BPwinпозволяет связывать модели данных (ER-диаграммы) с функциональными моделями, определяя при этом влияние работ (функциональных блоков) на данные и позволяя создавать спецификации на права доступа к данным для каждого процесса .

Первым шагом связывания модели данных и функциональной модели является экспорт данных из ERwinвBPwin. Для этого используем способ импорта через файлы формата.ЕАХ - .ВРХ .

Для экспорта модели данных из ERwin в BPwin необходимо в ERwin открыть модель (рис. 17) и выбрать пункт меню File/Export/BPwin . В появившемся диалоге Select BPwin Export File необходимо выбрать каталог, вставить имя создаваемого файла экспорта с расширением *.еах и нажать “Сохранить” . Затем в BPwin нужно открыть модель процессов (рис. 18) и выбрать в меню пункт File/Import/ERwin (EAX). Затем в диалоге Open выбрать имяфайла с расширением *.еах и нажать “Открыть”. Появится диалог Import Differences Preview, в котором показывается протокол

Рис. 17. Модель данных, открытая в ERwin

Рис. 18. Функциональная IDEF0-модель

импорта (рис. 19). Для внесения данных в модель процессов следует щелкнуть по кнопке Accept. Кнопка Cancel отменяет импорт.

Рис. 19. Диалог Import Differences Preview

После внесения модели данных в BPwinможно связать сущности и атрибуты со стрелками. Правой кнопкой мыши нужно щелкнуть по любой стрелке (например, по стрелкеценники ) функциональной модели (рис. 19) и выбрать в контекстном менюArrow Data.

Появляется вкладка Arrow Data диалога Arrow Properties (рис. 20).

Для связывания атрибута с выбранной стрелкой достаточно щелкнуть по иконкам выбора в иерархическом списке соответствующих атрибутов на рис. 20 они отмечены галочкой. При этом сущность автоматически связывается со стрелкой. Каждая стрелка в модели процессов может быть связана с несколькими атрибутами различных сущностей (рис. 25).

Рис. 20. Вкладка ArrowDataдиалогаArrowPropertyдля стрелкиценники

Следует также учесть воздействие функциональных блоков на данные, то есть они определяют, какие данные для них являются входящими и исходящими. Для документирования такого воздействия необходимо щелкнуть правой клавишей мыши по блоку и в появившемся контекстном меню выбрать пункт меню Data Usage Editor .

В появившемся диалоге Data Usage Editor (рис. 21) в виде иерархического списка показываются все функциональные блоки модели (учет продаж, учет товара), стрелки (ценники, накладная в торговый зал, накладная поставщика и др.), которые касаются блоков, сущности(prodavec , tovar , zakaz ) и атрибуты (fio , cena , nazv и др.), которые были связаны со стрелками. Для задания ассоциации достаточно щелкнуть по окнув иерархическом списке.

Рис. 21. Диалог BPwin Data Usage Editor

Для сущностей задается ассоциация CRUD (Create,Read,Update,Delete), для атрибутов -IRUN (Insert,Read,Update,Nullify). АссоциацииCRUDиIRUN- это правила использования сущностей и атрибутов работами, т. е. то, что могут делать работы с входящими или исходящими данными. Данные не могут использоваться работами произвольно. Стрелки входа представляют данные, которые работа преобразует в выход или потребляет. Такие данные могут быть обновлены (Update) или прочитаны (Read), но не могут быть созданы (Create,Insert) или удалены (Delete,Nullify). Данные, связанные со стрелками выхода, могут быть обновлены (если им соответствуют данные стрелок входа), удалены (Delete,Nullify) или созданы (Create,Insert). Для стрелок управления и механизма ассоциации не устанавливаются.

Результат связывания объектов модели процессов можно отобразить в отчете Data Usage Report (Tools / Reports / Data Usage Report ) (рис. 22).

Рис. 22. Диалоговое окно для формирования отчетов по результатам связывания функциональной и информационной моделей

В окне Standarts Reports можно установить пять видов отчетов, указать их формат (в группеReport Format ) и задать состав полей и их порядок следования в отчете. На рис. 22 установлены опции отчета, показанного на рис. 25 (вид отчета –Activity Entity Attribute Association ).

Этот вариант отчета позволяет определить, какие атрибуты сущностей задействованы в стрелках.

На рисунках 23, 24 приведены другие установки опций в окне Data Usage Report .

Рис. 23. Отчет о связях функциональных блоков с сущностями и атрибутами.

Рис. 24. Отчет о связях функциональных блоков с дугами, сущностями и атрибутами.

Анализов отчетов (рис. 25) и диалоговых окон (рис. 20) позволяет определить те атрибуты, которые не используются во входных и выходных документах, а, следовательно, являются лишними, если в них не планируется хранение каких либо вычисляемых при эксплуатации данных.

Отсутствие необходимых атрибутов будет проявляться в невозможности установления соответствия какой-либо информации, связанной

Рис. 25. Отчет о связях стрелок с сущностями и атрибутами.

со стрелками, и атрибута. В этом случае имеется возможность создать недостающий атрибут и даже сущности не покидая пакета BPwin.

Если в процессе связывания стрелок с объектами модели данных окажется, что каких-либо сущностей или атрибутов не хватает, их можно добавить прямо в BPwinс помощью командыModel / Entity / Attribute Editor (рис. 26), а затем экспортировать вERwin.

Рис. 26. Пример добавления атрибута data_izgot в сущность tovar

Если в модель данных были внесены изменения, то для ее экспорта из BPwinследует выбрать командуFile / Export / ERwin (ВРХ) и указать имя нового файл, в который будет "выгружена" информация об измененной модели.

В ERwinследует выбрать менюFile / Import / BPwin и в диалогеERwinOpenFileуказать файл ВРХ, в который была "выгружена" информация о модели. Возникает диалогERwin / BPwin Import , в котором отображаются сущности и атрибуты, имеющиеся в ВРХ-файле, но отсутствующие в моделиERwin

После щелчка по кнопке Import запускается процесс импорта ВРХ-файла и получаем сущностьtovar с новым атрибутомdata _ izgot (рис. 27).

Если будет импортироваться вновь созданная сущность, то она не будет иметь первичного ключа и не будет связана с другими сущностями. Назначение атрибутов первичным ключом и связывание сущностей можно провести только средствами ERwin.

Рис. 27. Модифицированная в BPwin ER-диаграмма

Соглашения

Примем некоторые соглашения для краткости последующего изложения:

· Щелчок - нажатие на левую кнопку мыши.

· Правый щелчок - нажатие на правую кнопку мыши.

· Двойной щелчок - два последовательных нажатия на кнопку мыши

· Выбрать - подвести курсор к соответствующему объекту (элементу диаграммы, пункту меню, пиктограмме) и щелкнуть левой кнопкой мыши.

· Перетащить- выбрать объект и, не отпуская кнопку мыши, переместить курсор в другое положение.

· Запись типа File/Open означает, что нужно выбрать пункт меню File, a затем из раскрывшегося меню - пункт Open.

Рабочий стол ERwin

На рис. 1 представлен рабочий стол программного продукта ERwin фирмы Logic Works.

Рис.1- Рабочий стол Erwin.

На рисунке 1 цифрами обозначено:

1- главное меню;

2- панель инструментов;

3- набор специальных инструментов;

4- панель шрифтов и цветов;

5- поле диаграммы.

Рассмотрим подробнее составные части рабочего стола.

Главное меню содержит команды общего назначения. Заметим, что большинство этих команд дублируются либо пиктограммами панели инструментов, либо пунктами меню, всплывающего по правому щелчку мыши. Поэтому остановимся сейчас на командах, относящихся к общему виду рабочего стола. Пункт Window имеет следующие подпункты:

Toolbar - панель инструментов;

Font & Color Toolbar - панель шрифтов и цветов;

Statusbar - строка состояния;

ERwin Toolbox - набор специальных инструментов.

Если какой-либо из перечисленных пунктов не отмечен, то соответствующий элемент не отображается на рабочем столе. Пункты Option / Show Display Menu и Option / Show Editor Menu добавляют в главное меню дополнительные 1гуш;ты: Display и Editor.

Панель инструментов содержит следующие группы пиктограмм:

Работа с файлами:

Создать новую диаграмму;

Открыть существующую диаграмму;

Отправить диаграмму на печать.

Заметим, что эти пиктограммы дублируются командами пункта главного меню File.

Уровни представления модели:

Уровень сущностей;

Уровень атрибутов;

Уровень описания;

Физический уровень (если нажата эта пиктограмма, то при демонстрации на уровне атрибутов указываются их типы).

Эти инструменты дублируются пунктом меню Display. Он содержит дополнительные уровни представления: Primary Key Level - демонстрируются только первичные ключи, Physical Order Level - атрибуты не делятся на ключевые и неключевые.

Масштабирование:

Уменьшить;

Увеличить;

Без увеличения;

Наиболее мелкий (дальнейшее уменьшение приведет к нечитаемости схемы);

Просмотреть часть (после выбора этого инструмента выделите на рабочем поле фрагмент, который нужно просмотреть).

Все действия этой группы дублируются пунктом Display/ /Zoom.

Работа с сервером:

Сгенерировать скрипт для сервера;

Подключиться к серверу;

Выбрать сервер.

Набор специальных инструментов включает всебя пиктограммы, необходимые для графического построения схемы данных. Он состоит из следующих инструментов:

Выбор объекта;

Манипулирование атрибутами;

Независимая сущность;

Зависимая сущность;

Полное разбиение на категории;

Неполное разбиение на категории;

Идентифицирующая связь «один ко многим»;

Неидентицирующая связь «одой ко многим»;

Связь «многие ко многим»;

Текстовая метка.

КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Создание сущностей

Сущности на концептуальной схеме могут быть зависимыми и независимыми. На диаграмме любая сущность изображается прямоугольником. Над ним располагается имя сущности. Прямоугольник разбит на две части: верхняя - область первичного ключа; нижняя - область остальных атрибутов. При построении сущности прямоугольник первоначально пустой, а имя имеет вид E/n (например, Е/1, Е/2 и т.д.).

Чтобы построить независимую сущность, нужно щелкнуть на соответствующей пиктограмме из набора специальных инструментов, а затем щелкнуть на поле диаграммы в том месте, где должна располагаться создаваемая сущность. Для построения зависимой сущности нужно выбрать инструмент «Зависимая сущность» и щелкнуть на поле диаграммы. Заметим, что прямоугольник, изображающий такую сущность, имеет скругленные углы. При построении диаграммы практически нет необходимости непосредственно задавать зависимые сущности, так как ERwin преобразует обычные сущности в зависимые при организации связей или разбиении на категории.

Если проектировщика не устраивает положение сущности на поле, то нужно выбрать пиктограмму «Указать на объект» из набора специальных инструментов и перетащить сущность на новое место. Для удаления выделенной сущности воспользуйтесь клавишей Delete на клавиатуре. Изменить размеры прямоугольника, изображающего сущность, можно, выбрав пункт главного меню Option / Entity Size. Пункт меню Option / Layout применяется для упорядочения положения сущностей на поле.

Теперь определим имя сущности и характерные для нее атрибуты. Для этого служит пункт Entity-Attribute из меню, всплывающего по правому щелчку мыши. В поле Entity Name открывшегося редактора вводится название сущности. Используя переключатель, можно изменить зависимость сущности. Поле редактирования Primary Key предназначено для ввода наименований атрибутов, составляющих первичный ключ. В поле Non-Key Attributes вводятся неключевые атрибуты. Заметим, что в обоих случаях для отделения атрибутов друг от друга используется клавиша Enter на клавиатуре. На рис. 2 приведен пример независимой сущности.

Рис. 2 - Независимая сущность

Для добавления расширенного описания сущности (Definition) и общего просмотра всех сущностей воспользуйтесь пунктом Report / Entity Browser.

В ERwin существует возможность манипулирования отдельными атрибутами. Для этого выберите пиктограмму «Манипулирование атрибутами». В таком режиме можно:

· Удалить атрибут. Для этого выделите отдельный атрибут и нажмите Delete на клавиатуре.

· Переместить атрибут внутри сущности. Для этого выделите атрибут и, не отпуская клавиши мыши, переместите его на нужное место. Заметим, что таким образом можно перемещать атрибуты как внутри ключевой и неключевой областей, так и между ними.

· Переместить атрибуты между сущностями. Методика этого действия аналогична предыдущей. Если при перемещении атрибута нажата клавиша Ctrl, то он скопируетеся в другую сущность.

Построение связей

Рассмотрим построение связей типа «один ко многим». Для этого выбрать из набора специальных инструментов соответствующую пиктограмму, затем щелкнуть последовательно на родителе и потомке. Идентифицирующая связь изображается сплошной линией и черной точкой у прямоугольника, отображающего потомка. Такая связь характеризуется перенесением первичного ключа родителя в состав идентификатора потомка. На рис. 3 изображена идентифицирующая связь «один ко многим».

Рис.3. – Идентифицирующая связь

Неидентифицирующая связь строится аналогичным образом. Она изображается пунктирной линией и ромбом у прямоугольника, отображающего родителя. Такой ромб означает, что существование родителя необязательно, т.е. поле внешнего ключа может иметь значение nul. Построение неидентифицирущей связи в ERwin характеризуется перенесением первичного ключа родителя в состав неключевых атрибутов потомка. На рис.4 приведена неидентифицирующая связь.

Рис. 4. - Неидентифицирующая связь

Как уже отмечалось, проектирование связи «многие ко многим» приводит к возникновению новой сущности. Пример построения связи этого типа между сущностями first и second приведен на рис. 5.

Рис. 5. - Связь вида "многие ко многим"

Просмотреть и изменить описание связи можно, используя пункт Rela­tionship из меню, всплывающего по правому щелчку мыши на связи. В открывшемся окне указываются:

· Название связи (поле Verb Phrase).

· Тип связи (Relationship Type): идентифицирующая (Identifying) или неидентифицирующая (Non-Identifying).

· Кардинальность связи (Cardinality). ERwin позволяет задать нижеприведенные виды связей.

1. Ноль, один или более. Наличие такой кардинальности не вносит дополнительных обозначений в диаграмму.

2. Один или более. Подобные связи обозначаются буквой Р около прямоугольника, отображающего потомка.

3. Ноль или один. Кардинальность обозначается буквой Z.

4. Заданная. В этом случае поле Exactly должно содержать число, характеризующее кардинальность. Такая связь обозначается числом у прямоугольника, отображающего потомка.

· Возможность существования Null - значений (переключатель Nulls).

· Роль внешнего ключа. В этом случае название роли записывается в поле Role Name. При этом поле Foreign Key редактора содержит конструкцию <имя роли>.<имя первичного ключа родителя>.

Если на диаграмме не отображены имена или кардинальности связи, то необходимо поставить указатели напротив пунктов Display / Verb Phrase и Dis­play /Cardinality.

Для удаления связи нужно выбрать пиктограмму «Указать на объект», щелкнуть на соответствующей связи и нажать Delete на клавиатуре.

Разбиение сущностей на категории в ERwin показано на аналогично рис. 6.

Рис. 6 - Полное разбиение на категории

Для того чтобы построить категории, нужно выполнить следующие действия:

Полностью описать главную сущность;

Построить сущности-категории;

Выбрать пиктограмму полного или неполного разбиения на категории из набора специальных инструментов;

Щелкнуть на главной сущности;

Щелкнуть на одной из категорий;

Для построения каждой последующей категории щелкнуть на знаке категории, а затем на соответствующей сущности.

Для удаления связи одной из категорий с главной сущностью нужно выделить соответствующую ветвь и нажать Delete на клавиатуре. Если необходимо удалить целиком разбиение на категории, укажите на знак категории и нажмите Delete.

ЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Логическое проектирование начинают с выбора модели данных. Все СУБД, с которыми работает ERwin, являются реляционными, это и определяет выбор модели данных.

Для выбора конкретной СУБД нажмите пиктограмму «Выбрать сервер». В открывшемся окне поместите указатель напротив выбранной СУБД, при необходимости задайте версию. Кроме того, нужно выбрать характеристики полей таблицы (тип и возможность нулевого значения) по умолчанию.

Важным этапом логического проектирования является определение стратегии поддержания целостности информации. Чтобы установить стратегию по умолчанию для различных типов связей, нажмите кнопку Referential Integrity Default в окне выбора СУБД. ERwin предлагает три типа стратегий:

1. Restrict - запрещающая. Она характеризуется запрещением действий со связанными сущностями.

2. Cascade - каскадная. Такая стратегия заключается в осуществлении каскадных операций над связанными сущностями.

3. Set Null - нулевая. Эта стратегия заключается в установлении Null - значения поля.

После выбора СУБД приступим к описанию данных в ее терминах. Для этого нужно выбрать из меню, всплывающего по правому щелчку на сущности, пункт <имя выбранной СУБД> Database Schema. В открывшемся окне можно задать имена таблиц и их полей, а также характеристики этих полей.

На практике часто бывает, что не все связи какого-либо типа определяются одинаковыми стратегиями поддержки ограничений целостности. Для изменения стратегий по конкретной связи воспользуйтесь пунктом Referential Integrity из меню, всплывающего по правому щелчку на связи. Если на диаграмме отсутствует информация о выбранных стратегиях, поместите указатель напротив пункта Display / Referenda Integrity.

Чтобы построить скрипт для выбранной СУБД, нажмите пиктограмму «Сгенерировать скрипт для сервера». При этом ERwin строит схему базы данных согласно определенным таблицам. Если выбранная СУБД поддерживает написание триггеров, то они строятся в зависимости от выбранных стратегий поддержки ограничений целостности.

ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

На этом этапе проектирования добавим дополнительные индексы к полученной схеме. Для этого воспользуйтесь пунктом <имя СУБД> Index меню, всплывающего по правому щелчку на сущности. В открывшемся окне нажмите кнопку New для построения нового индекса, после чего укажите атрибут для него, щелкнув на визуальном изображении этого атрибута. Заметим, что теперь на общей диаграмме атрибуты, по которым построены индексы, отмечены буквами АК. Это значит, что они являются альтернативными ключами.

ЗАДАНИЕ

1. Построить с использованием ERwin концептуальную схему базы данных для органа по сертификации. Описание предметной области приведено ниже.

Орган по сертификации аккредитован на выдачу сертификатов по некоторым видам продукции. Каждый вид продукции описывается кодом (согласно классификатору), наименованием типа (например, молочная продукция) и видом (например, молоко). На каждый вид продукции может существовать несколько нормативных документов, а действие каждого нормативного документа распространяется на несколько видов продукции. Нормативный документ характеризуется уровнем (ГОСТ, ОСТ и т.п.), номером и названием.

Сертификат выдается только на один вид продукции и только одному клиенту. Один и тот же клиент может обращаться в орган по сертификации несколько раз, поэтому нужно хранить информацию о клиентах (код организации, ее наименование, адрес и телефон).

Клиент может обратиться в орган по сертификации с одним из двух видов заявления на сертификацию: заявкой или декларацией. В зависимости от этого оформляются различные виды внутренней документации и хранится различная информация.(Таблица1)

Таблица 1

При этом нумерация заявок и деклараций является сквозной. Это значит, что если есть заявка под номером, то декларации под этим номером быть не должно.

Орган по сертификации хранит информацию о своих сотрудниках (личный код, фамилия, должность и адрес). Кроме того, необходимо знать, какую именно работу и по какому заявлению выполнил сотрудник. Работы, проводимые по заявлению, могут быть четырех видов: оформить заявление, принять решение по заявке, принять решение о выдаче сертификата, выдать сертификат. По одному и тому же заявлению различные виды работ могут выполнять разные сотрудники. В концептуальной схеме обязательно должно присутствовать разбиение на категории. Кроме того, необходимо использовать роли внешних ключей.

2. Преобразовать концептуальную схему в таблицы выбранной СУБД с использованием ERwin. Построить триггеры.

3. Создать для базы данных трех пользователей со следующими правами:

1) «Отчеты» - право чтения на всю информацию (другие права отсутствуют);

2) «Справочники» - все права на информацию о сотрудниках, клиентах, продукции и нормативных документах;

3) «Документация» - все права на информацию о внутренней документации органа по сертификации и клиентах; право чтения на данные о продукции и нормативных: документах.

Отчет должен содержать:

Распечатку концептуальной схемы из ERwin;

Обоснование выбора стратегий поддержки ограничений целостности базы;

Структуру таблиц и триггеров;

Описание средств создания пользователей базы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие виды связей могут существовать в предметной области?

2. Как устранить из схемы базы данных связь вида «многие ко многим»?

3. В чем различие идентифицирующей и неидентифицирующей связей?

4. В каких случаях возникает необходимость описания ролей внешних ключей?

5. Чем можно обосновать выделение категорий?

6. В чем различие полного и неполного разделения на категории?

7. Какие виды стратегий поддержки ограничений целостности применялись при выполнении лабораторной работы?

Список используемой литературы

1. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных.- Учеб. пособие: Пер.с англ. – 6-е изд. – М.и др.: Вильямс, 2000. – 846 с.

2. Робинсон С. Microsoft Access 2000: учеб. курс: пер. с англ. – СПБ.: Питер, 2001. – 511 с.

3. Кузнецов С.Д. Основы баз данных: Курс лекций: Учеб. пособие.М.:Интернет-ун-т Информ. технологий, 2005.-484 с.

4. Гофман В.Э.,Хомоненко А.Д. Работа с базами данных в Delphi. СПБ.:Dhv,2002.-656 с.

5. Маклаков С.В. Bpwin и Erwin. Cаse-средства разработки информационных систем.-М.:Диалог-Мифи, 2003.-254с.

6. Малыхина М.П. Базы данных: основы, проектирование, использование:Учеб. пособие для вузов.-2-е изд.-СПБ.:БХВ-Петербург,2006.-517 с.

Связь является логическим соотношением между сущностями. Каждая связь должна именоваться глаголом или глагольной фразой. Имя связи выражает некоторое ограничение или бизнес-правило и облегчает чтение диаграммы. По умолчанию имя связи на диаграмме не показывается. На логическом уровне можно установить идентифицирующую связь "один-ко-многим", связь "многие-ко-многим" и неидентифицирующую связь "один-ко-многим". Связь - это понятие логического уровня, которому соответствует внешний ключ на физическом уровне. В ERwin связи представлены пятью основными элементами информации:

● тип связи (идентифицирующая, неидентифицирующая, полная/неполная категория, неспецифическая связь);

● родительская сущность;

● дочерняя (зависимая) сущность;

● мощность связи (cardinality);

● допустимость пустых (null) значений.

В IDEFIX различают зависимые и независимые сущности. Тип сущности определяется ее связью с другими сущностями. Идентифицирующая связь устанавливается между независимой (родительской) и зависимой (дочерней) сущностями. Зависимая сущность изображается прямоугольником со скругленными углами. При установлении идентифицирующей связи атрибуты первичного ключа родительской сущности автоматически переносятся в состав первичного ключа дочерней сущности. Эта операция дополнения атрибутов дочерней сущности при создании связи называется миграцией атрибутов. В дочерней сущности новые атрибуты помечаются как внешний ключ - FK.

При установлении неидентифицирующей связи дочерняя сущность остается независимой, а атрибуты первичного ключа родительской сущности входят в состав неключевых атрибутов дочерней сущности. Неидентифицирующая связь служит для связывания независимых сущностей. Для определения связей ERwin выбирается тип связи, затем мышью указывается родительская и дочерняя сущность. Идентифицирующая связь изображается сплошной линией; не идентифицирующая - пунктирной линией. Линии заканчиваются точкой со стороны дочерней сущности.

Мощность связей (Cardinality) - служит для обозначения отношения числа экземпляров родительской сущности к числу экземпляров дочерней.

Различают четыре типа сущности:

· общий случай, когда одному экземпляру родительской сущности соответствуют 0, 1 или много экземпляров дочерней сущности; не помечается каким-либо символом;

· символом Р помечается случай, когда одному экземпляру родительской сущности соответствуют 1 или много экземпляров дочерней сущности (исключено нулевое значение);

· символом Z помечается случай, когда одному экземпляру родительской сущности соответствуют 0 или 1 экземпляр дочерней сущности (исключены множественные значения);

· цифрой помечается случай точного соответствия, когда одному экземпляру родительской сущности соответствует заранее заданное число экземпляров дочерней сущности.

· допустимость пустых (NULL) значений в не идентифицирующих связях ERwin изображает пустым ромбиком на дуге связи со стороны родительской сущности.

Имя связи на логическом уровне представляет собой глагол, связывающий сущности. Физическое имя связи (которое может отличаться от логического) для ERWin означает имя ограничения или индекса. Для отображения имени связи выберите опцию в меню: Format/Relationship Display/Verb phrase.

Некоторые сущности определяют целую категорию объектов одного типа. В ERwin в таком случае создается сущность для определения категории и для каждого элемента категории, а затем вводится для них связь категоризации. Родительская сущность категории называется супертипом, а дочерние - подтипом.

Например, сущность «входящий документ» может быть как запросом, так и распоряжением. Первые и вторые имеют различные, частично пересекающиеся наборы атрибутов (минимальное пересечение подтипов составляет первичный ключ). Общая часть этих атрибутов, включая первичный ключ, помещается в сущность-супертип «входящий документ». Различная часть (например, данные о содержании, отправителе) помещается в сущности-подтипы.

В сущности-супертипе вводится атрибут-дискриминатор, позволяющий различать конкретные экземпляры сущности - подтипа.

В зависимости от того, все ли возможные сущности-подтипы включены в модель, категорийная связь является полной или неполной.

Рисунок 1.4 - Пример неполного множества категорий

Рисунок 1.5 - Пример полного множества категорий

3. Сущность может быть общей сущностью в любом количестве отношений категоризации.

4. Атрибуты первичного ключа сущности-категории должны совпадать с атрибутами первичного ключа общей сущности.

5. Все экземпляры сущности-категории имеют одно и то же значение дискриминатора, и все экземпляры других категорий должны иметь другие значения дискриминатора (см. рис. 4 и рис.5).

Роли.

Имя роли (функциональное имя) – это синоним атрибута внешнего ключа, который показывает, какую роль играет атрибут в дочерней сущности. По умолчанию в списке атрибутов показываются только имя роли. Для отображения полного имени атрибута (как функционального имени, так и имени роли) следует в контекстном меню выбрать пункт Format/ Entity Display и затем включить опцию Rolename/Attribute. Полное имя показывается как функциональное имя и базовое имя, разделенные точкой. Имя роли задается на вкладке Rolename диалогового окна Relationship. Это окно вызывается двойным щелчком мыши по линии связи.

Обязательным является применение имен ролей в том случае, когда два или более атрибутов одной сущности определены по одной и той же области, т.е. они имеют одинаковую область значений, но разный смысл.

Представления.

Представления (view), или, как их иногда называют, временные или производные таблицы, представляют собой объекты БД, данные в которых не хранятся постоянно, как в таблице, а формируются динамически при обращении к представлению. Представление не может существовать само по себе, а определяется только в терминах одной или нескольких таблиц. Применение представлений позволяет разработчику БД обеспечить каждому пользователю или группе пользователей свой взгляд на данные, что решает проблемы простоты использования и безопасности данных.

Аннотация: Теперь, когда мы уже знакомы с реляционной алгеброй и понимаем предназначение теоремы Хиса, можно приступить к изучению процессов нормализации, которые позволяют создавать в некотором смысле хорошие схемы реляционных баз данных.

Нам понадобится понятие аномалии - несоответствия между ограничениями целостности концептуальной и логической (а также физической) схем данных. Цель нормализации - это как раз устранение аномалий, проявляющихся при включении, обновлении и удалении данных.

Четыре первые нормальные формы (точнее первая, вторая, третья и Бойса-Кодда) объединяются в одну группу потому, что их определения основаны на классическом понятии функции, заданной на схеме отношения, и на теореме Хиса.

Еще две нормальные формы (четвертая и пятая) используют модифицированные функциональные зависимости . Последняя нормальная форма - домен- ключ - знаменует возвращение к истокам - логическому подходу к реляционной теории.

Будет рекомендован практический способ получения схемы базы в первых четырех нормальных формах, почти всегда дающий окончательный вариант схемы. Правильность этого построения необходимо будет проверять формальными методами, то есть нужны и эвристические приемы и теория нормализации.

Обговорим сначала принятый способ изложения материала по нормализации. Мы, естественно, будем исходить из теории нормализации, развитой в рамках реляционной модели данных. Однако опыт показал, что при таком изложении начинающие с трудом усваивают важнейшее понятие аномалии, определяемое как некоторая характеристика "неправильности" отображения концептуальной модели бизнеса в модель базы данных . Поэтому

мы воспользуемся уже известным вам отображением реляционной модели в модель " сущность-связь " и в ER-модели будем изучать нормализацию. Это позволит привлечь семантику, необходимую для работы с аномалиями.

Давайте еще раз вспомним о связях между отношениями, о соединении отношений и о внешних ключах.

5.1 Связи и внешние ключи

В предыдущих главах изучались понятия соединения сущностей и связей между ними. Будем четко различать их. Понятие связи по своей природе не алгебраическое, так как связи активны. В реализациях связи задают структуру базы, работают при манипуляциях данными и при изменениях схемы. Соединение - понятие алгебраическое. Смысл данных, полученных при выполнении соединения, полностью на совести разработчика. Смысл связи жестко задается моделируемым бизнесом.

Семантика связей достаточно развита. Кроме мощности концов, используются такие свойства как обязательность, свойство идентифицируемости. В реляционной модели выразить их напрямую нельзя (нет таких слов). Поэтому первые нормальные формы будем рассматривать в рамках модели "сущность-связь".

Связи между отношениями/сущностями и в реляционной модели и в ER-диаграммах образуются ссылочным ограничением целостности, которое называется "внешний ключ" ("Foreign Key" - сокращенно FK).

Чтобы не создавать ложного представления о бедности реляционной модели как невозможности реализации чего-то, вспомним, что в ней связь п: т представляется через две связи 1: n, что сложные связи можно моделировать различными способами. Даже агрегаты можно как-то представить, вводя сущности, описывающие их состав. Такие модели могут эффективно реализоваться в программе, но, скорее всего, они будут неудобными для человека. Возможности моделирования структур данных в рамках реляционной модели достаточно широки но, конечно, не безграничны.

Обговорим общий подход к анализу структур, которые будут разбираться в дальнейшем на примере двух связанных сущностей "Сотрудник" и "Отдел", проиллюстрированном на рисунке 5.1 . Слева вариант с идентифицирующей связью, справа с неидентифицирующей.

Рис. 5.1. Пример связей "один-ко-многим"

Хочу еще раз напомнить о том, что примеры мы договорились рассматривать такими, как они описаны в тексте, а не так, как бывает или может быть в жизни. Это ограничение необходимо, чтобы информация воспринималась всеми и всегда одинаково.

В обоих вариантах схемы каждый сотрудник причисляется к одному из отделов. Имеем связь ("ко-многим" на стороне отношения "Сотрудник"). В отношении "Сотрудник" нельзя выбрать номер отдела deptno, несуществующий в списке отделов (сущность "Отдел"). В одном отделе может быть ни одного, один, два и более сотрудников.

Мы отметили по поводу похожего примера (раздел 2.2.7), что образуется парадоксальная ситуация. Директор причислен к какому-то отделу, а начальник этого отдела и подчинен директору и одновременно будет его же начальником. Но может быть отделы - это центры затрат, и зарплату директора решили относить на расходы одного из отделов. В наших учебных примерах не стоит заниматься такими деталями, если, конечно, не оговорено противное. Вы должны с самого начала привыкать в числе прочего думать о стороне бизнеса, но при решении учебных задач не следует расширять задания до анализа возможных вариантов.

В чем же разница между схемами на рисунке 5.1 ? Идентифицирующая связь заставляет думать о сотруднике в первую очередь как о работнике отдела. Неидентифицирующая связь означает, что принадлежность к отделу отмечается как нечто второстепенное.

5.2 Типы связи. Идентифицирующие и неидентифицирующие, обязательные и необязательные связи

Типы связи идентифицирующая и неидентифицирующая (см. рисунок 5.1) относится не к теории реляционных баз данных, а к стандарту моделирования IDEF1X, на котором основан ERwin (он же AllFusion Data Modeller).

Если внешний ключ создает зависимую (слабую) сущность, то он передается в группу атрибутов, образующих первичный ключ этой сущности. В этом случае образуется идентифицирующая связь. Она всегда обязательная.

Неидентифицирующая связь используется для соединения двух сильных сущностей. Она передает ключ в область неключевых атрибутов.

Для неидентифицирующей связи можно указать обязательность (всей связи, а не ее конца). Если связь обязательна (в ERwin это задание признака No Nulls), то атрибуты внешнего ключа получат признак NOT NULL, означающий недопустимость неопределенных значений. Для необязательной связи (признак Nulls Allowed) внешний ключ может принимать значение NULL .

После того, как в "Язык SQL" мы познакомимся с языком SQL, используя прямой инжиниринг, можно будет генерировать скрипт SQL создающий фрагмент схемы базы. Но и сейчас, если вы уже хотя бы немного знакомы с SQL, то, пройдя путь Tools > Forward Engineer/Schema Generation, а затем нажав кнопку Preview, просмотрите сгенерированный текст.

Зачем при рассмотрении нормализации мы собираемся использовать более сложную модель "сущность-связь", а не ограничиваемся классическим подходом в рамках реляционной модели? Ведь добавление понятий сильной и слабой сущностей, идентифицирующей связи, обязательной и необязательной неидентифицирующей связей существенно усложняет семантику модели данных.

Введение перечисленных пяти понятий более высокого уровня дает язык, лучше отражающий особенности задачи и потому более понятный разработчику. Это позволит быстро и без формальных преобразований получить исходную схему реляционной базы почти в законченном виде (позже мы эту мысль выразим точнее: "в третьей нормальной форме или нормальной форме Бойса-Кодда").