ПРАЦІВНИК (ТАБЕЛЬНИЙ_НОМЕР, ПРІЗВИЩЕ, ВІК).

Визначення 3 Множина значень (область визначення) атрибута називається доменом. Наприклад, для атрибута ВІК домен задається інтервалом цілих чисел більших за нуль, оскільки людей з від’ємним віком не буває.

Визначення 4 Ключ сутності - це один або більше атрибутів які унікально визначають дану сутність. У нашому випадку ключем сутності СПІВРОБІТНИК є атрибут ТАБЕЛЬНИЙ_НОМЕР (якщо всі табельні номери унікальні).

Визначення 5 Зв'язок (relationship) - це асоціація, встановлена між декількома сутностями.

Приклад:

- оскільки кожний співробітник працює у якому-небудь відділі, між сутностями СПІВРОБІТНИК і ВІДДІЛ існує зв'язок "працює в" або ВІДДІЛ-ПРАЦІВНИК;

- оскільки один з працівників відділу є його керівником, то між сутностями СПІВРОБІТНИК і ВІДДІЛ існує зв'язок "керує" або ВІДДІЛ-КЕРІВНИК;

- Зв'язок може мати атрибути. Наприклад, для зв'язку ВІДДІЛ-ПРАЦІВНИК можна задати атрибут СТАЖ_РОБОТИ_У_ВІДДІЛІ.

Визначення 6 Набір зв'язків (relationship set) - це відношення між n (причому n не менше 2) сутностями, кожна з яких відноситься до деякого набору сутностей.

Поняття "зв'язок" і "набір зв'язків" різні (перша є елементом другого), їх, проте, часто вживають для позначення одного і того самого.

У випадку n=2, тобто коли зв'язок об'єднує дві сутності, він називається бінарним. Доведено, що n-арний набір зв'язків (n>2) завжди можна замінити безліччю бінарних, проте перші краще відображають семантику предметної області.

Визначення 7 Кількість сутностей, які можна асоціювати через набір зв'язків з іншим сутностями, називають степінню зв'язку. Є наступні типи зв’язків:

· один до одного Це означає, що в такому зв'язку сутності з однією роллю завжди відповідає не більше однієї сутності з іншою роллю. У прикладі це зв'язок "керує", оскільки у кожному відділі може бути лише один начальник, а співробітник може керувати лише в одному відділі. Даний факт представлений на Рис. 1.2, де прямокутники позначають сутності, а ромб - зв'язок. Оскільки степінь зв'язку для кожної сутності дорівнює 1, то вони з'єднуються однією лінією.

Рис. 1.2Приклад графічної побудови зв’язку один-до-одного

Важливою характеристикою зв'язку є клас належностісутностей які до нього входять. Оскільки у кожному відділі обов'язково повинен бути керівник, то кожній сутності "ВІДДІЛ" неодмінно повинна відповідати сутність "СПІВРОБІТНИК". Проте, не кожний співробітник є керівником відділу, відповідно у даному зв'язку не кожна сутність "СПІВРОБІТНИК" має асоційовану з нею сутність "ВІДДІЛ".

Таким чином, говорять, що сутність "СПІВРОБІТНИК" має обов'язковий клас належності (цей факт є також вказівкою інтервалу кількості можливих входжень сутності у зв'язок, у даному випадку це 1,1), а сутність "ВІДДІЛ" має необов'язковий клас належності (0,1). Тепер даний зв'язок ми можемо описати як 0,1:1,1. Надалі клас належності бінарних зв'язків степені 1 будемо позначати наступним чином:

Рис. 1.3Приклад позначення бінарних зв’язків степені 1

· один до багатьох (1:n). Сутності з однією роллю може відповідати будь-яка кількість сутностей з іншою роллю. Таким є зв'язок ВІДДІЛ-СПІВРОБІТНИК. У кожному відділі може працювати довільна кількість співробітників, але співробітник може працювати лише в одному відділі. Графічно степінь зв'язку n відображається "деревоподібною” лінією, як це зроблено на рис 1.4.

Рис. 1.4Приклад графічної побудови зв’язку один-до-багатьох

Даний рисунок додатково ілюструє той факт, що між двома сутностями може бути визначено декілька наборів зв'язків.

Тут також необхідно враховувати клас належності сутностей. Кожний співробітник повинен працювати у якому-небудь відділі, але не обов’язково кожний відділ (наприклад, щойно сформований) повинен включати хоча б одного співробітника. Тому сутність "ВІДДІЛ" має обов'язковий, а сутність "СПІВРОБІТНИК" необов'язковий класи належності. Степінь зв’язку бінарних зв'язків степені n будемо позначати наступним чином:

Рис. 1.5Приклад позначення бінарних зв’язків степені n

· багато до одного (n:1). Цей зв'язок аналогічний відображенню 1:n. Припустимо, що представлення нами підприємство будує свою діяльність на підставі контрактів, що підприємство, яке ми розглядаємо, будує свою діяльність на основі контрактів, які укладаються із замовниками. Цей факт відображається у моделі "сутність-зв'язок” (Рис.2.5) за допомогою зв'язку КОНТРАКТ-замовник, який об'єднує сутності КОНТРАКТ(НОМЕР, ТЕРМІН_ВИКОНАННЯ, СУМА) і ЗАМОВНИК(НАЗВА, АДРЕСА). Оскільки з одним замовником може бути укладено більше одного контракту, то зв'язок КОНТРАКТ-замовник між цими сутностями матиме степінь n:1.

Рис. 1.6Приклад графічної побудови зв’язку багато-до-одного

У даному випадку, по представлення очевидних міркуваннях (кожний контракт укладений представлення конкретним замовником, а кожний замовник має хоча б один контракт, інакше він не був би таким), кожне представлення має обов'язковий клас приналежності.

· багато до багатьох (n:n). У цьому випадку кожне з асоційованих сутностей може бути представлена будь-якою кількістю екземплярів. Нехай на підприємстві для виконання кожного контракту створюється робоча група, у яку входять співробітники різних відділів. Оскільки кожний співробітник може входити в кілька (у тому числі і в жодну) робочих груп, а кожна група повинна включати не менше одного співробітника, то зв'язок між сутностями СПІВРОБІТНИК і РОБОЧА_ГРУПА має степінь n:n (Рис.1.7.).

·

Рис. 1.7Приклад графічної побудови зв’язку багато -до-багатьох

Визначення 8 Якщо існування сутності x залежить від існування сутності у, то x називається залежною сутністю (інколи сутність x називають "слабкою", а сутність у – “сильною”).

ПрикладРозглянемо зв'язок між раніше описаними сутностями РОБОЧА_ГРУПА і КОНТРАКТ. Робоча група створюється лише після того, як буде підписаний контракт із замовником, і припиняє своє існування по виконанню контракту. Таким чином, сутність РОБОЧА_ГРУПА є залежною від сутності КОНТРАКТ. Залежна сутність позначається подвійним прямокутником, а її зв'язок із сильною сутністю лінією із стрілкою:

Рис. 1.8 Графічна побудова залежної сутності та зв’язок між ними.

Рис. 1.9Приклад графічного представлення залежності сутностей

Категоризація сутності. Сутність може бути розділена і представлена у вигляді двох або більше сутностей-категорій, кожна з яких має загальні атрибути. Розщеплювана на категорії сутність має назву загальної сутності (на проміжних рівнях декомпозиції одна і та сутність може бути як загальною, так і сутністю-категорією).

Для демонстрації декомпозиції сутностей на категорії використовуються діаграми категоризації. Така діаграма містить загальну сутність, дві і більше сутностей-категорій і спеціальний вузол-дискримінатор, який описує способи декомпозиції сутності (див. Рис. 1.10).

Рис. 1.10Діаграма категоризації

Існує 4 можливі типи дискримінаторів (рис.1.11):

1. Повне і обов'язкове входження E/M (exclusive/mandatory) – сутність повинна бути однією і лише однією з випливаючих категорій. Для прикладу на рис. 1.10 це означає, що ВИКЛАДАЧЕМ є ФІЗИК, або ХІМІК, або МАТЕМАТИК.

2. Повне і необов'язкове входження E/O (exclusive/optional) - сутність може бути однією і лише однією з випливаючих категорій. Це означає, що ВИКЛАДАЧЕМ є ФІЗИК, або ХІМІК, або МАТЕМАТИК, або викладач якої-небудь іншої дисципліни (наприклад, ІСТОРИК).

3. Неповне і обов'язкове входження I/M (inclusive/mandatory) - сутність повинна бути принаймні однією з випливаючих категорій. Це передбачає у доповнення до 1) задавати наступну ситуацію: ВИКЛАДАЧЕМ є одночасно і ФІЗИК і ХІМІК.

4. Неповне і необов'язкове входження I/O (inclusive/optional) - сутність може бути принаймні однією з випливаючих категорій. У доповнення до 2) ВИКЛАДАЧЕМ є викладач якої-небудь іншої дисципліни (наприклад, ІСТОРИК).

Рис 1.11 Типи дискримінаторів.

Побудова моделіДуже важливою властивістю моделі "сутність-зв'язок є те, що вона може бути представлена у вигляді графічної схеми. Це значно полегшує аналіз предметної області. Існує декілька варіантів позначення елементів діаграми " сутність -зв'язок, кожний з яких має свої позитивні риси. Ми використовуватимемо певний гібрид нотацій Чена (позначення представлення, зв'язків і атрибутів) і Мартіна (позначення степенів і класу належності зв’язків).

У процесі побудови діаграми можна виділити декілька очевидних етапів:

- Визначення класу належності зв'язків.

- Визначення атрибутів і наборів їх значень (доменів).

- Організація даних у вигляді відношень "сутність-зв'язок.

Як приклад розглянемо діаграму, яка відображає зв'язок даних для підсистеми обліку персоналу підприємства.

Виділяються сутності і зв'язки, які нас цікавлять:

Підприємство складається з відділів, у яких працюють співробітники. Оклад кожного співробітника залежить від посади (інженер, бухгалтер, тощо). Можуть бути суміщення посад, тобто кожний співробітник може мати більше ніж одну посаду (і працювати більше ніж в одному відділі), причому може займати неповну ставку. У той же час, одну і ту ж посаду можуть займати одночасно декілька співробітників. У результаті цих міркувань ми повинні ввести набори сутностей

· ВІДДІЛ(НАЗВА_ВІДДІЛУ)

· СПІВРОБІТНИК(ТАБЕЛЬНИЙ_НОМЕР, ІМ'Я)

· ПОСАДА(ІМ’Я_ПОСАДИ, ОКЛАД)

і набір зв'язків ПРАЦЮЄ_В із атрибутом ставка між ними. Атрибут ставка може приймати значення з інтервалу [0,1] (більше нуля, але менше або дорівнює одиниці), він визначає яку частину посадового окладу отримує даний співробітник.

Рис. 1.12Етап побудови моделі предметної області

Тренарний зв'язок, показаний тут, безумовно несе повнішу інформацію про предметну область. Дійсно, вона однозначно відображає той факт, що оклад співробітника залежить від його посади, відділу, де він працює і ставки. Проте, у цьому випадку виникають деякі проблеми із визначенням степені зв'язку. Хоча, як було сказано, кожний працівник може займати декілька посад, а у штаті кожного відділу існують вакансії із різними посадами, проте клас належності сутності ПОСАДА на наведеному рисунку встановлений у (1,1). Це пояснюється тим, що ПОСАДА асоціюється фактично не з сутностями СПІВРОБІТНИК і ВІДДІЛ, а із зв'язком між ними. Цей факт позначається так, як це зображено на наступній діаграмі:

·

Рис. 1.13 Приклад графічної побудови абстрактної сутності

Тут  сутності СПІВРОБІТНИК, ВІДДІЛ і зв'язок ПРАЦЮЄ_В агрегуються у деяку нову абстрактну сутність, яка асоціюється із сутністю ПОСАДА за допомогою зв'язку степені n:1.

· Відобразимо асоціації співробітників, відділів і посад за допомогою бінарних зв'язків (Рис.1.14).

Рис. 1.14 Відображення асоціації співробітників, відділів і посад за допомогою бінарних зв'язків

У цому випадкудля адекватного опису семантики предметної області необхідно ввести ще одне сутність ШТАТНА_ОДИНИЦЯ, яка фактично замінює собою зв'язок ПРАЦЮЄ_В в абстрактній сутності і тому має атрибут ставка.

Перехід від n-арного зв'язку через аггрегацию сутностей до набору бінарних зв'язків можна розглядати як послідовні етапи одного процесу, який приволить до однозначного породження реляційної моделі даних. При побудові діаграми "сутність-зв'язок" можна використовувати будь-який з цих трьох способів представлення даних.

Перерахуємо низку об'єктів, які описані вище і будуть корисними під час моделювання даних вибраного підприємства. Їм відповідають наступні сутності:

o ЗАМОВНИК(ІМ’Я_ ЗАМОВНИКА,АДРЕСА)

o КОНТРАКТ(НОМЕР,ТЕРМІН_ПОЧАТКУ, ТЕРМІН_ЗАВЕРШЕННЯ,СУМА)

o РОБОЧА ГРУПА(ПРОЦЕНТ_ВИНАГОРОДИ)

Атрибут"процент_винагороди" відображає ту частку вартості контракту, яка призначена для оплати праці членів відповідної робочої групи. Зміст решти атрибутів зрозумілий без додаткових пояснень. Зв'язки між перерахованими сутностями також описані вище

Як правило, один із членів робочої групи є керівником по відношенню до інших співробітників, що входять до її складу. Для відображення цього факту необхідно ввести зв'язок "керує" із класои належності 1,1:0,n між сутностями СПІВРОБІТНИК і РОБОЧА_ГРУПА (співробітник може керувати у довільній кількості робочих груп, але кожна робоча група має одного і лише одного керівника).

Розглянемо уважніше інформаційний об'єкт "замовник". На практиці дуже часто виникає необхідність розрізняти національну приналежність юридичних осіб, із якими підприємство вступає у договірні відносини. Це пов’язано із тим, що для зарубіжних фірм необхідно зберігати, наприклад, інформацію про валюту, у якій здійснюються розрахунки, мову, на якій підписана угода тощо. У свою чергу, для українських компаній необхідно мати відомості про їхню форму власності (приватна або державна), оскільки від цього може залежати порядок оподаткування засобів, отриманих за виконання робіт за контрактом.

Таким чином, ми приходимо до висновку, що необхідно ввести ще дві множини, які не перетинаються, ЗАРУБІЖНЕ_ПІДПРИЄМСТВО(ВАЛЮТА, МОВА) і УКРАЇНСЬКЕ_ПІДПРИЄМСТВО(ФОРМА_ВЛАСНОСТІ), об'єднання яких складає повну сутність ЗАМОВНИК. Асоціацію між цими об'єктами називаютьвідношенням наслідуванняабоієрархічним зв'язком,оскільки сутність ЗАРУБІЖНЕ_ПІДПРИЄМСТВОіУКРАЇНСЬКЕ_ПІДПРИЄМСТВОнаслідують атрибути сутностіЗАМОВНИК(ІМ’Я_ ЗАМОВНИКА,АДРЕСА)

ПРАКТИЧНЕ ЗАВДАННЯ

1. Описати предметну область “автостояка” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

2. Описати предметну область “мережа лотків” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

3. Описати предметну область “гуртожиток” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

4. Описати предметну область “ТТУ м. Львова” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

5. Описати предметну область “мережа магазинів Еколан” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

6. Описати предметну область “маркетинговий відділ банку” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

7. Описати предметну область “циклова комісія Засобів зв’язку та оргтехніки” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

8. Описати предметну область “Львівський коледж ДУІКТ” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

9. Описати предметну область “студмістечко” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

10. Описати предметну область “пункт прокату ZMS” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

11. Описати предметну область “автовокзал” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

12. Описати предметну область “послуги та клієнти UARNet” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

13. Описати предметну область “нерухомість Львівського коледжу ДУІКТ” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

14. Описати предметну область “салон КРЕЗ” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

15. Описати предметну область “служба доставки Львівської головпошти” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

16. Описати предметну область “відділення Львівського коледжу ДУІКТ” та побудувати для неї інформаційну модель у вигляді ER- діаграми.

Контрольні запитання

1. Для чого будується ER- діаграма?

2. Дайте визначення компонентів ER – моделі.

3.У чому відмінність сутності від поняття?

4. Які властивості називають ключовими?

5. Якому компоненту ER - діаграми відповідає поняття?

6. Що таке домен і як він описується?

7. Які із перерахованих термінів є синонімами: зв'язок, поняття, атрибут, клас сутностей, сутність, відношення, екземпляр відношення, екземпляр сутності, властивість?

Практична робота №2

Тема:Створення фізичної моделі бази даних

Мета роботи Навчитися створювати фізичну модель бази даних.