Model związków encji

Bazy Danych i Usługi Sieciowe
Modelowanie związków encji
Paweł Daniluk
Wydział Fizyki
Jesień 2011
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
1 / 28
Modelowanie
Modelowanie polega na odwzorowaniu obiektów świata rzeczywistego w
systemie informatycznym(bazie danych).
Modele konceptualne
uniwersalne
niezależne od modelu implementacyjnego
np. model związków encji
Modele implementacyjne
wykorzystywane do implementacji modeli konceptualnych
np. model relacyjny
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
2 / 28
Cykl projektowy
analiza wymagań
Analiza
transformacja modeli
konceptualnych
do implementacyjnych
Projektowanie
implementowanie
bazy danych
i aplikacji
Implementacja
modele konceptualne
modele implementacyjne
Wdrożenie
Utrzymanie
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
3 / 28
Świat rzeczywisty
Obiekty materialne:
I
I
towary, samochody, budynki
zasoby ludzkie (pracownicy, klienci)
Obiekty niematerialne:
I
I
zdarzenia
stany rzeczywistości (np. stan konta)
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
4 / 28
Encja
Encja (ang. entity )
Reprezentacja obiektu (materialnego lub niematerialnego) stosowana przy
modelowaniu danych.
Zbiór encji
Kolekcja podobnych encji tworzy zbiór. Ze zbiorem encji związane są
atrybuty opisujące zawarte w nim encje.
Przykład
Każdy film stanowi encję. Zbiór filmów jest zbiorem encji. Zbiór encji
Filmy może mieć następujące atrybuty:
tytuł
rok
długość
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
5 / 28
Encja c.d.
tytuł
rok
Filmy
typTaśmy
długość
Zbiory encji oznacza się prostokątami.
Atrybuty oznacza się owalami.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
6 / 28
Związki
Związek (ang. relationship)
Połączenia pomiędzy dwoma lub większą liczbą zbiorów encji.
Przykład
Związek Gra-w łączy zbiory Filmy i Gwiazdy. Film f i gwiazda g należą do
związku Gra-w jeżeli g występuje w filmie f .
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
7 / 28
Diagram związków encji
tytuł
rok
nazwisko
Filmy
adres
Gwiazdy
Gra-w
długość
typTaśmy
Posiada
Studia
nazwa
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
adres
Jesień 2011
8 / 28
Instancja związku
Przykładowa instancja Gra-w
Filmy
Nagi instynkt
Całe wspomnienie
Całe wspomnienie
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
Gwiazdy
Sharon Stone
Arnold Schwarzenegger
Sharon Stone
BDiUS w. II
Jesień 2011
9 / 28
Krotność związku
Wiele do wielu
Filmy
Gra-w
Gwiazdy
Studia
Posiada
Filmy
Kieruje
Prezesi
Jeden do wielu
Jeden do jednego
Studia
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
10 / 28
Związek wieloargumentowy
Gwiazdy
Kontrakty
Filmy
Studia
Gwiazda może zawrzeć kontrakt na występ w konkretnym filmie tylko
z jednym studiem.
Studio może zaangażować wiele gwiazd do jednego filmu.
Gwiazda może występować w wielu filmach realizowanych przez to
samo studio.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
11 / 28
Role w związkach
Gwiazdy
Kontrakty
Studio gwiazdy
Filmy
Studio producenta
Studia
Gwiazda może mieć stały kontrakt ze studiem, które "wypożycza"ją
innemu studiu do konkretnego filmu. W kontrakcie dotyczącym występu
gwiazdy w filmie biorą udział oba studia.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
12 / 28
Atrybuty związków
gaża
nazwisko
tytuł
adres
Gwiazdy
Kontrakty
rok
Filmy
typTaśmy
długość
Studia
nazwa
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
adres
BDiUS w. II
Jesień 2011
13 / 28
Atrybuty związków c.d.
gaża
Gaże
nazwisko
tytuł
adres
Gwiazdy
Kontrakty
rok
Filmy
typTaśmy
długość
Studia
nazwa
adres
Atrybuty związków nie są niezbędne, ale niejednokrotnie upraszczają model.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
14 / 28
Przekształcanie związków wieloargumentowych w binarne
Gwiazdy
Występuje
W-filmie
Filmy
Kontrakty
StudioGwiazdy
StudioProducenta
Studia
Uwaga na przyszłość
W ten sposób implementuje się związki wieloargumentowe w modelu relacyjnym.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
15 / 28
Podklasy
rok
typTaśmy
tytuł
Filmy
długość
Głosy
isa
isa
broń
Kryminały
Kreskówki
Niektóre filmy są kreskówkami. Aktorzy w nich nie występują, ale
podkładają głos.
Niektóre filmy są kryminałami. W nich używana jest broń.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
16 / 28
Więzy
1
Klucze – zbiory atryburów jednoznacznie identyfikujące encję w
zbiorze encji
2
Więzy jednoznaczności – wymaganie, aby wartość w określonym
kontekście była unikatowa: klucze, związki wiele do jeden
3
Więzy integralności referencyjnej – odwołania muszą wskazywać na
obiekty, które faktycznie znajdują się w bazie
4
Więzy domenowe – wymaganie, aby wartość atrybutu należała do
określonego zbioru lub zakresu
5
Więzy zasadnicze – inne arbitralnie narzucone warunki
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
17 / 28
Klucze
W każdym zbiorze encji musi być klucz.
Klucz może składać się z więcej niż jednego atrybutu.
Zbiór encji może mieć więcej niż jeden potencjalny klucz. Zazwyczaj
wyróżniamy klucz główny.
Jeżeli zbiór encji należy do hierarchii "isa", wszystkie atrybuty klucza
muszą należeć do korzenia hierarchii.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
18 / 28
Klucze c.d.
tytuł
rok
nazwisko
Filmy
adres
Gwiazdy
Gra-w
długość
typTaśmy
Posiada
Studia
nazwa
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
adres
Jesień 2011
19 / 28
Integralność referencyjna
Filmy
Posiada
Studia
Kieruje
Prezesi
Film jest posiadany przez dokładnie jedno studio
Prezes kieruje dokładnie jednym studiem
Studio ma co najwyżej jednego prezesa (może być wakat)
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
20 / 28
Więzy zasadnicze
Filmy
Gra-w
≤ 10
Gwiazdy
W filmie występuje nie więcej niż 10 gwiazd.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
21 / 28
Słabe encje
Mogą istnieć encje, które nie posiadają wszystkich atrybutów swojego
klucza. Dwie przyczyny:
1
Encja słaba jest podjednostką innej encji (ale nie w hierarchii "isa") i
do jej klucza należy klucz encji nadrzędnej.
2
Encja opisuje związek wieloargumentowy.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
22 / 28
Słabe encje – przypadek 1
numer
nazwa
Zespoły
Jednostka-w
adres
Studia
Studia mogą mieć zespoły o tej samej nazwie. Para (nazwa, numer)
jednoznacznie identyfikują zespół.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
23 / 28
Słabe encje – przypadek 2
gaża
Kontrakty
Występuje
Produkuje
W-filmie
typTaśmy
Gwiazdy
nazwa
nazwisko
Filmy
Studia
długość
rok
adres
tytuł
adres
W zasadzie film jednoznacznie identyfikuje studio.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
24 / 28
Słabe encje – przypadek 2
gaża
Kontrakty
Występuje
Produkuje
W-filmie
typTaśmy
Gwiazdy
nazwa
nazwisko
Filmy
Studia
długość
rok
adres
tytuł
adres
Tytuł i rok filmu oraz nazwisko gwiazdy jednoznacznie identyfikują
kontrakt.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
25 / 28
Zasady projektowania
1
Dokładność
Model musi zawierać te encje, atrybuty i związki, które występują w rzeczywistości i żadne inne.
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
26 / 28
Zasady projektowania
Dobrze
tytuł
Filmy
1
Dokładność
2
Unikanie redundancji
nazwa
rok
Posiada
adres
Studia
długość
typTaśmy
Źle
tytuł
rok
Filmy
długość
nazwa
adres
typTaśmy
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
26 / 28
Zasady projektowania
Dobrze
1
Dokładność
2
Unikanie redundancji
3
Prostota
Filmy
Posiada
Studia
Źle
Filmy
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Pośredniczy
Posiadacze
Posiada
Jesień 2011
Studia
26 / 28
Zasady projektowania
Gwiazdy
Gra-w
1
Dokładność
2
Unikanie redundancji
3
Prostota
4
Wybór właściwych związków
Pracuje-dla
Filmy
Posiada
Studia
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
26 / 28
Zasady projektowania
Gwiazda-Film-jedno Studio
Gwiazdy
Kontrakty
Filmy
Studia
1
Dokładność
2
Unikanie redundancji
3
Prostota
4
Wybór właściwych związków
5
Dobór właściwych elementów
Gwiazda-Film-zbiór Studiów
Gwiazdy
Występuje
W-filmie
Filmy
Kontrakty
Współpracuje
Studia
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
26 / 28
Inne systemy notacji
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
27 / 28
Strona wykładu
http://bioexploratorium.pl/wiki/
Bazy_Danych_i_Usługi_Sieciowe_-_2011z
P. Daniluk (Wydział Fizyki)
BDiUS w. II
Jesień 2011
28 / 28