Использование методологии IDEF1X для разработки концептуальной модели данных
Важнейшая цель проектирования информационной модели - выработка непротиворечивой структурированной интерпретации реально существующей информации изучаемой предметной области и взаимодействия между ее структурными компонентами
Понятие концептуальной модели данных связано с методологией семантического моделирования данных, т.е. с представлением данных в контексте их взаимосвязей с другими данными.
Методология IDEF1X - один из подходов к семантическому моделированию данных, основанный на концепции "сущность-связь" (Entity-Relationship). Это инструмент для анализа информационной структуры систем различной природы. Информационная модель, построенная с помощью IDEF1X-методологии, отображает логическую структуру информации об объектах системы
Таким образом, концептуальная модель, представленная в соответствии со стандартом IDEF1X, является логической схемой базы данных для проектируемой системы
Основными объектами концептуальной модели являются сущности и связи.
Сущность - некоторый обособленный объект или событие моделируемой системы, имеющий определенный набор свойств - атрибутов. Отдельный элемент этого множества называется "экземпляром сущности". Сущность может обладать одним или несколькими атрибутами, которые однозначно идентифицируют каждый образец сущности, и может обладать любым количеством связей с другими сущностями.
Правила для атрибутов сущности:
- Каждый атрибут должен иметь уникальное имя.
- Сущность может обладать любым количеством атрибутов.
- Сущность может обладать любым количеством наследуемых атрибутов, но наследуемый атрибут должен быть частью первичного ключа сущности-родителя.
- Для каждого экземпляра сущности должно существовать значение каждого его атрибута (правило необращения в нуль - Not Null).
- Ни один из экземпляров сущности не может обладать более чем одним значением для ее атрибута.
Сущность изображается на ER-диаграмме в виде прямоугольника, в верхней части которого приводится ее название; далее следует список атрибутов. Ключевые атрибуты могут быть выделены подчеркиванием или иным способом.
Стандарт IDEF1X описывает способы изображения двух типов сущностей - независимой и зависимой, и связей - идентифицирующих и неидентифицирующих (см. рис. 3.1).
увеличить изображение
Рис. 3.1. Изображение сущностей и связей по стандарту IDEF1X
Каждая сущность может обладать любым количеством связей с другими сущностями.
Сущность является независимой, если каждый ее экземпляр может быть однозначно идентифицирован без определения его связей с другими сущностями.
Сущность называется зависимой, если однозначная идентификация ее экземпляра зависит от его связей с другими сущностями.
Сущность может обладать атрибутами, которые наследуются через связь с родительской сущностью. Последние обычно являются внешними ключами (FK на рис. 3.1) и служат для организации связей между сущностями. Если внешний ключ сущности используется в качестве ее первичного ключа (PK) или как часть составного первичного ключа, то сущность является зависимой от родительской сущности. Если внешний ключ не является первичным и не входит в составной первичный ключ, то сущность является независимой от родительской сущности.
Если сущность является зависимой, то связь ее с родительской сущностью называется идентифицирующей, в противном случае - неидентифицирующей.
Связь изображается на ER-диаграмме линией, проводимой между сущностью-родителем и сущностью-потомком с точкой на конце линии у сущности-потомка. идентифицирующая связь изображается сплошной линией, неидентифицирующая - пунктирной.
Связи дается имя, выражаемое грамматической формой глагола. Для связи дополнительно может присутствовать указание мощности: какое количество экземпляров сущности-потомка может существовать для сущности-родителя. Имя связи всегда формируется с точки зрения родителя, так что может быть образовано предложение, если соединить имя сущности родителя, имя связи, выражение мощности и имя сущности-потомка (например "много СТУДЕНТов - сдают - ЭКЗАМЕН").
Принципы изображения концептуальных моделей баз данных стандарта IDEF1 и IDEF1X используют CASE Studio и другие CASE-средства.Подобные системы позволяют на основе концептуальной модели генерировать физическую модель и программный код создания базы данных для большинства наиболее распространенных СУБД и серверов баз данных.
В рассматриваемом далее примере концептуальной модели (см. рис. рис. 3.5) все сущности - независимые и связи между ними - неидентифицирующие, хотя возможны и другие варианты ключей и связей.
