В первой главе проведен системный анализ предметной области объекта автоматизации «Московская доставка», в ходе которого была приведена организационно-функциональная структура предприятия, должности и обязанности работников Были перечислены группы СУБД и рассмотрены примеры каждой из них. Из этого был сделан вывод, что для реализации разрабатываемой системы необходимо использовать полупрофессиональную СУБД, так как объект автоматизации является средним бизнесом. Были проанализированы продукты-аналоги на рынке информационных систем, а также были даны описания их возможностей.И, наконец, были указаны требования к разрабатываемой базе данных со стороны каждой из групп пользователей и перечислены выполняемые этими пользователями задачи относительно базы данных. Также описаны ограничения на разрабатываемую БД.В данной главе разработаем инфологическую модель базы данных для службы курьерской доставки “Московская доставка”. Проанализируем существующие даталогические модели данных и обоснуем выбор реляционной модели. На основе построенной инфологической модели проведем логическое проектирование базы данных, опишем каждую сущность и построим реляционную модель базы данных курьерской службы “Московская доставка”.Все этапы проектирования БД подразумевают создание моделей данных об интересующей предметной области. Моделирование данных упрощает понимание смысла элементов данных, способствует более плодотворному общению пользователей и разработчиков.Исходя из важности адекватного отображения предметной области, к моделям данных предъявляют ряд требований, и выдвигают комплекс критериев для оценки их эффективности (оптимальности):
-
Структурная достоверность – соответствие способу определения и организации информации в данной предметной области
-
Простота – легкость понимания модели как разработчиками, так и пользователями
-
Выразительность – способность представлять отличия между разными типами данных, связи между данными и ограничения
-
Отсутствие избыточности – исключение излишней информации
-
Целостность – согласованность по способам использования и управления информацией
Инфологическое (концептуальное) проектирование – процесс создания внешней (инфологической) модели данных о предметной области, не зависящее от любых физических аспектов ее представления.На этом этапе используется информация, объединяющая требования пользователей. Инфологическое проектирование базы данных не зависит от таких подробностей ее реализации, как тип выбранной СУБД, набор создаваемых прикладных программ, используемые языки программирования, тип вычислительной системы и т.п. При разработке инфологическая модель постоянно подвергается критической оценке, проверке на соответствие требованиям пользователей, и при необходимости модифицируется. От качества созданной инфологической модели в определяющей степени зависит эффективность конечной базы данных.Цель инфологического моделирования – обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить на доступном широкому кругу пользователей и разработчиков языке. Наибольшей популярностью пользуется модель “сущность-связь” из-за своей доступности. Сущность – различное множество объектов реального мира с набором атрибутов. Атрибут – свойство сущности или связи. Связь – ассоциирование двух или более сущностей. Для информационной системы курьерской службы “Московская доставка” на основе проведенного системного анализа предметной области выделены следующие сущности:
-
Клиенты – содержит информацию о клиентах
-
Товары – содержит информацию о товарах
-
Склады – содержит информацию о складах
-
Точки самовывоза – содержит информацию о точках самовывоза
-
Менеджеры – содержит информацию о менеджерах
-
Курьеры – содержит информацию о курьерах
-
Количество по позиции – содержит информацию о количестве определенного товара, оформленного клиентом в заказ
-
Заказы – содержит информацию о заказе
Исходя из приведенных выше сущностей, была построена инфологическая модель предметной области, которая приведена на рисунке 4.
Под даталогической моделью понимается модель, отражающая логические взаимосвязи между элементами данных безотносительно их содержания и физические организации. При этом даталогическая (или просто логическая) модель строится на основе инфологической модели конкретной предметной области, с учётом её особенностей.Существуют несколько типов даталогических моделей данных:
-
сетевая модель;
-
иерархическая модель;
-
объектно-ориентированная модель;
-
реляционная модель;
Для того, чтобы создать даталогическую модель данных для информационной системы на основе инфологической, необходимо сначала выбрать один из ее типов, приведенных выше. Далее сделать выбор СУБД, в которой будет реализована БД, так как даталогическую модель строят в терминах конкретной СУБД. Рассмотрим каждый из типов даталогичской модели.
Иерархическая модель данных — это модель данных, где используется представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней. Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможна ситуация, когда объект-предок не имеет потомков или имеет их несколько, тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами (в программировании применительно к структуре данных дерево устоялось название братья). Основными информационными единицами в иерархической модели данных являются сегмент и поле. Поле данных определяется как наименьшая неделимая единица данных, доступная пользователю. Для сегмента определяются тип сегмента и экземпляр сегмента. Экземпляр сегмента образуется из конкретных значений полей данных. Тип сегмента — это поименованная совокупность входящих в него типов полей данных. Первую вершину называют корневой вершиной. Она удовлетворяет условиям:
-
Иерархия начинается с корневой вершины.
-
Каждая вершина соответствует одному или нескольким атрибутам.
-
Hа уровнях с большим номером находятся зависимые вершины. Вершин предшествующего уровня является начальной для новых зависимых вершин.
-
Каждая вершина, находящаяся на уровне i, соединена с одной и только одной вершиной уровня i-1, за исключением корневой вершины.
-
Корневая вершина может быть связана с одной или несколькими зависимыми вершинами.
-
Доступ к каждой вершине происходит через корневую по единственному пути
-
Существует произвольное количество вершин каждого уровня.
Иерархическая модель представляет собой связный неориентированный граф древовидной структуры, объединяющий сегменты. Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев.Плюсы иерархической модели данных:
-
Простота использования и построения
-
Обеспечение определенного уровня независимости данных
-
Простота оценки операционных характеристик
Минусы иерархической модели данных:
-
Отношение “многие ко многим” реализуется очень громоздко и приводит к появлению избыточности данных, что нежелательно на физическом уровне
-
Иерархическая упорядоченность усложняет операции удаления и включения
-
Доступ к любой вершине возможен только через корневую, что увеличивает время доступа
П ример иерархической модели приведен на рисунке 5.
Рисунок 5 – Иерархическая модель данныхСетевая модель данных — логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в сетевых базах данных. Разница между
иерархической моделью данных и сетевой состоит в том, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка, а в сетевой структуре данных у потомка может иметься любое число предков. Сетевая БД состоит из набора экземпляров определенного типа записи и набора экземпляров определенного типа связей между этими записями. Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка. Для данного типа связи L с типом записи предка P и типом записи потомка C должны выполняться следующие два условия: