Структура инфологической модели

Одним из элементов (объектов) входящих в модель процесса, построенную с использованием рассмотренных средств, являются Data Store или «хранилища данных»
(см. п. 2.1 Диаграммы потоков данных).

Информационное содержание этих хранилищ данных определяется моделируемым процессом в то смысле, что данные хранилища предназначены для хранения некоторой совокупности информационных объектов (входных, результирующих и промежуточных документов, справочных и нормативных данных и т. п.), необходимых для информационного обеспечения моделируемого процесса. С учётом использования компьютерных технологий «хранилища данных» указывают на необходимость создания автоматизированных банков данных средствами различных СУБД.

Этапом проектирования Баз Данных (БД) является создание инфологических моделей информационных объектов, совокупность которых и представляет информационное содержание баз данных, а в рассматриваемой технологии содержание «хранилищ данных». Рассматриваемая далее компонента All Fusion ERWin Data Modeler (или компонента ERWin), входящая в All Fusion Modeler Suite, наряду с All Fusion Process Modeler (BPWin) позволяет не только облегчить процесс создания инфологической модели, но и сгенерировать даталогическое представление описанных структур данных, на языках широко используемых в практике СУБД. Использование моделлера данных, наряду с моделлером процессов придаёт целостность представлению о моделируемом процессе в информационной среде предприятия, связывая бизнес-процесс с документооборотом который порождается при его (бизнес-процесса) осуществлении.

Следует заметить, что создание баз данных, этапом которого является инфологическое моделирование, имеет и самостоятельный смысл [6]. В этом случае моделлер All Fusion ERWin Data Modeler Suite (ERWin), может быть использован в качестве средства генерации даталогического представления инфологической модели. Модель первоначально создается в структурированной форме «бумажного» представления с использованием простого языка графического представления получившего распространение и известность как
«язык ER диаграмм». (Язык ER диаграмм или модель «сущность-связь» образована как перевод английских Entity-Relationship).

Диаграммы сущность-связь позволяют использовать наглядные графические обозначения для моделирования сущностей и их взаимосвязей. Различают концептуальные и даталогические ER-диаграммы. Концептуальные диаграммы не учитывают особенностей конкретных СУБД. Даталогические диаграммы строятся по концептуальным диаграммам и представляют собой прообраз конкретной базы данных. Сущности, определенные в концептуальной диаграмме становятся, например, таблицами, атрибуты становятся колонками таблиц (при этом учитываются допустимые для данной СУБД типы данных и наименования столбцов), связи реализуются путем миграции ключевых атрибутов родительских сущностей и создания внешних ключей.

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 по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными конструктивными элементами (рис. 6.1) инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Сущность – любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет и т.д. Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов, событий или идей, выступающих как целое. Экземпляр сущности относится к конкретной вещи в наборе. Например, типом сущности может быть ГОРОД, а экземпляром – Москва, Киев и т. д.

Атрибут – поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей (например, <цвет> может быть определен для многих сущностей: <собака>, <автомобиль>, <дым> и т. д.). Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности. Примерами атрибутов для сущности <автомобиль> являются <тип>, <марка>, <номерной знак>, <цвет> и т. д. Здесь также существует различие между типом и экземпляром. Тип атрибута <цвет> имеет много экземпляров или значений: <красный>, <синий>, <банановый>, <белая ночь> и т. д., однако каждому экземпляру сущности присваивается только одно значение атрибута. Абсолютное различие между типами сущностей и атрибутами отсутствует. Атрибут является таковым только в связи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать как самостоятельная сущность. Например, для автомобильного завода <цвет> – это только атрибут продукта производства, а для лакокрасочной фабрики <цвет> – тип сущности.

Ключ – минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся.

Связь – ассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных – это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между ними может быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность инфологических моделей.

Стержневая сущность (стержень) – это независимая сущность, существующая как отдельное, независимое от других понятие.

Ассоциативная сущность (ассоциация) – это связь вида "многие-ко-многим" ("-ко-многим" и т. д.) между двумя или более сущностями или экземплярами сущности. Ассоциации рассматриваются как полноправные сущности: они могут участвовать в других ассоциациях и обозначениях точно так же, как стержневые сущности; могут обладать свойствами, т.е. иметь не только набор ключевых атрибутов, необходимых для указания связей, но и любое число других атрибутов, характеризующих связь.

Характеристическая сущность (характеристика) – это связь вида "многие-к-одной" или "одна-к-одной" между двумя сущностями (частный случай ассоциации). Единственная цель характеристики в рамках рассматриваемой предметной области состоит в описании или уточнении некоторой другой сущности. Необходимость в них возникает в связи с тем, что сущности реального мира имеют иногда многозначные свойства. Книга может иметь несколько характеристик переиздания (исправленное, дополненное, переработанное, ...
и т. д.)

Обозначающая сущность или обозначение – это связь вида "многие-к-одной" или "одна-к-одной" между двумя сущностями и отличается от характеристики тем, что не зависит от обозначаемой сущности.

Каждая связь может иметь один из следующих типов связи (рис. 6.2):

· связь типа один-к-одному означает, что один экземпляр первой сущности (левой) связан с одним экземпляром второй сущности (правой). Связь один-к-одному чаще всего свидетельствует о том, что на самом деле мы имеем всего одну сущность, неправильно разделенную на две.

· связь типа один-ко-многим означает, что один экземпляр первой сущности (левой) связан с несколькими экземплярами второй сущности (правой). Это наиболее часто используемый тип связи. Левая сущность (со стороны "один") называется родительской, правая (со стороны "много") – дочерней.

· связь типа много-ко-многим означает, что каждый экземпляр первой сущности может быть связан с несколькими экземплярами второй сущности, и каждый экземпляр второй сущности может быть связан с несколькими экземплярами первой сущности.
Тип связи много-ко-многим является временным типом связи, допустимым на ранних этапах разработки модели. В дальнейшем этот тип связи должен быть заменен двумя связями типа один-ко-многим путем создания промежуточной сущности.

Каждая связь может иметь одну из двух модальностей связи:

· модальность "может" означает, что экземпляр одной сущности может быть связан с одним или несколькими экземплярами другой сущности, а может быть и не связан ни с одним экземпляром.

· модальность "должен" означает, что экземпляр одной сущности обязан быть связан не менее чем с одним экземпляром другой сущности.

Связь может иметь разную модальность с разных концов. Описанный графический синтаксис позволяет однозначно читать диаграммы, пользуясь следующей схемой построения фраз:

<Каждый экземпляр сущности 1> <модальность связи> <наименование связи> <тип связи> <экземпляр сущности 2>.

Каждая связь может быть прочитана как слева направо, так и справа налево. Например, для сотрудников некоторой фирмы: слева направо - "каждый сотрудник может иметь несколько детей", а справа налево - "Каждый ребенок обязан принадлежать ровно одному сотруднику".