4.7 Построение информационно-логической модели данных
Информационно-логическая модель (ИЛМ) отображает данные предметной области в виде совокупности информационных объектов и связей между ними. Эта модель представляет данные, подлежащие хранению в базе данных.
Информационный объект - это информационное описание некоторого реального объекта, процесса, явления или события. Информационный объект образуется совокупностью взаимосвязанных реквизитов, представляющих качественные и количественные характеристики предметной области. Примерами информационных объектов могут быть Сотрудник, Ученик, Учитель, Методическая комиссия и т. п. Каждому информационному объекту нужно присвоить уникальное имя, соответствующее этому объекту.
Информационный объект может иметь множество реализаций - экземпляров. Например, каждый экземпляр объекта Ученик представляет конкретного ученика. Экземпляр характеризуется совокупностью конкретных значений реквизитов и должен однозначно идентифицироваться значением ключа информационного объекта, который может состоять из одного или нескольких ключевых реквизитов. Таким образом, реквизиты подразделяются на описательные и ключевые.
Реквизиты каждого информационного объекта должны отвечать определенным требованиям:
• информационный объект должен содержать уникальный идентификатор (ключ);
• все описательные реквизиты должны быть взаимонезависимыми;
• все реквизиты, входящие в составной ключ, должны быть также взаимонезависимыми;
• каждый описательный реквизит должен функционально зависеть от ключа, т. е. каждому значению ключа соответствует только одно значение описательного реквизита;
• при составном ключе описательные реквизиты должны зависеть целиком от всей совокупности реквизитов, образующих ключ;
• каждый описательный реквизит не может зависеть от ключа опосредовано, т. е. через другой промежуточный реквизит.
Процесс выделения информационных объектов может производиться на основе интуитивного или формального подхода. При интуитивном подходе легко могут быть выявлены информационные объекты, соответствующие реальным. Однако, получаемая при этом ИЛМ, как правило, требует дальнейших преобразований. При таком подходе возможны существенные ошибки. Последующая проверка выполнения требований обычно приводит к необходимости уточнения информационных объектов.
Следующим шагом проектирования после выявления информационных объектов является определение связей между ними. Связь устанавливается между двумя информационными объектами, если логически взаимосвязаны экземпляры этих информационных объектов. Связи информационных объектов могут быть разного типа:
• одно-однозначные (1:1);
• одно-многозначные (1:М);
• много-многозначные (М:N).
Одно-однозначные связи имеют место, когда каждому экземпляру первого объекта соответствует только один экземпляр второго объекта и наоборот, каждому экземпляру второго объекта соответствует только один экземпляр первого объекта. Следует отметить, что такие объекты могут быть объединены в один, структура которого образуется объединением реквизитов обоих объектов, а ключевым реквизитом может быть выбран любой из ключей исходных объектов.
Одно-многозначные связи - это такие связи, когда каждому экземпляру одного объекта может соответствовать несколько экземпляров другого объекта, а каждому экземпляру второго объекта может соответствовать только один экземпляр первого объекта. В такой связи первый объект является главным, а второй подчиненным.
Много-многозначные связи - это такие связи, когда каждому экземпляру первого объекта соответствуют несколько экземпляров второго объекта и каждому экземпляру второго объекта может соответствовать несколько экземпляров первого объекта. Такие связи не могут непосредственно реализовываться в реляционной базе данных. Их можно реализовать путем введения дополнительного объекта «связка». Объект связка должен иметь идентификатор, образованный из идентификаторов исходных объектов.
Проектирование базы данных заканчивается созданием на основе информационно-логической модели (ИЛМ) логической структуры реляционной базы данных, которая отображается Access как схема данных.