AP11, IN11 Základy datového modelování

(návrh datových struktur; ER diagramy; entity, atributy, vztahy; grafické vyjádření)

• Cílem datového modelování je navrhnout kvalitní datovou strukturu pro konkrétní aplikaci a databázový systém, který bude tato aplikace využívat k uložení dat. ¹⁾
• Datový model definuje neměnné atributy a strukturu dat a slouží pro návrh datové struktury. ²⁾
• Konceptuální datový model je zobecněním konkrétní implementace datové struktury v relační databázi – lze jej přenášet do různých implementačních prostředí. ³⁾

• Entitně relační model je konceptuální model, slouží k popisu reálného světa, odvozuje se z něj relační schéma databáze

• Entita je objekt, který existuje, je odlišitelný od ostatních objektů, je potřebný a uchováváme o něm informace (např. osoba, firma, strom)
• Entita je popsána svým názvem a množinou atributů
• Množina entit je skupina entit stejného typu, které sdílejí stejné vlastnosti (např. skupina všech osob, firem, stromů) ⁴⁾

• Atribut je popisná vlastnost (všech členů) entitní množiny nebo vztahu, jejíž hodnotu chceme uchovat a používat v systému; každý atribut má přiřazen i datový typ
• Doména atributu je množina povolených hodnot pro každý atribut
• Typy atributů:
  • jednoduché atributy (např. jméno) a složené atributy (např. datum)
  • atributy s jednoduchou hodnotou (např. jméno) a s násobnou hodnotou (např. telefonní čísla)
  • nulové atributy (např. nemá telefon) (null)
  • odvozené atributy (např. věk) ⁵⁾

• Klíč je podmnožina atributů ⁶⁾
• Superklíč množiny entit je množina jednoho nebo více atributů, jejichž hodnoty jednoznačně určují entitu⁷⁾
• Kandidátní klíč je minimální superklíč; ⁸⁾
• Primární klíč je jeden zvolený kandidátní klíč ⁹⁾

• Vztah je spojení mezi několika entitami, které evidujeme a o němž uchováváme informace
• Vztahová množina je množina vztahů stejného druhu, také může mít atributy (např. množina vztahů vkladatel mezi množinami entit zákazník a účet může mít atribut (poslední) datum přístupu)
• Stupeň vztahu ukazuje počet množin entit, které jsou součástí množiny vztahů (nejčastěji binární)
• Role je vztah na jedné množině entit (např. když zaměstnanec je nadřízený jiného zaměstnance)
• Četnost vztahů označuje počet entit, se kterými mohou být ostatní entity propojeny pomocí vztahů (1:1, 1:N, M:N)
• Existenční závislost – existence entity x závisí na existenci entity y (y je dominantní, x podřízená), jakmile je entita y (např. půjčka) smazána, pak musí být smazány všechny s ní spojené entity x (např. splátky). Dominantní množina entit se nazývá silná, podřízená množina entit se nazývá slabá – ta nemá primární klíč, protože závisí na existenci silné množiny entit, musí být spojena vztahem 1:N, primární klíč slabé množiny je tvořen primárním klíčem silné množiny a parciálním klíčem slabé množiny ¹⁰⁾

• Tvoříme podskupiny v množině entit, které jsou různé od ostatních entit a mají vlastní atributy
• Úplná specializace (každá entita z vyšší třídy musí patřit do jedné z entitních množin na nižší úrovni) částečná specializace (entita z vyšší třídy nemusí patřit do jedné z entitních množin na nižší úrovni) ¹¹⁾

• Kombinujeme několik množin entit, které sdílejí stejné rysy, do množiny entit vyšší úrovně – specializace a generalizace jsou vzájemně inverzní, na ER diagramu se znázorňují stejně.
• Entita nižší úrovně dědí všechny atributy a účasti ve vztazích z množiny entit vyšší úrovně ¹²⁾

Příklad generalizace – převzato z prezentace č. 1 do cvičení z předmětu PB154 Základy databázových systémů

• Agregace umožňuje vytvářet vztahy mezi vztahy, se vztahem zacházíme jako s abstraktní entitou ¹³⁾

Příklad agregace – převzato z prezentace č. 2 do cvičení z předmětu PB154 Základy databázových systémů

• slabá množina entit – dvojitý obdélník
• silná množina entit – obdélník
• atribut – elipsa
• vícehodnotový atribut – dvojitá elipsa
• odvozený atribut – čárkovaná elipsa
• atribut primárního klíče – podtržení
• atribut parciálního klíče – přerušované podtržení
• množina vztahů – kosočtverec
• generalizace, specializace – trojúhelníková komponenta IS-A
• agregace – zahrnutí vztahu i s entitními množinami do obdélníku ¹⁴⁾

Grafické znázornění prvků – převzato z prezentace č.1 do cvičení z předmětu PB154 Základy databázových systémů

• určitě je vhodné nakreslit nějaký malý E-R diagram, abyste ukázali, že to zvládnete a že tématu rozumíte

• FI:PB154 Základy databázových systémů (podzim 2007), prof. Ing. Pavel Zezula, CSc.
• FI:PB155 Databázové systémy a jejich aplikace (podzim 2007), RNDr. Pavel Hajn, CSc.
• FI:PB007 Analýza a návrh systémů (podzim 2007), RNDr. Jaroslav Ráček, Ph.D.
• FI:PV063 Aplikace databázových systémů (jaro 2008), RNDr. Pavel Hajn, CSc.

• Osnova předmětu PB154 a z ní odkazované dokumenty k předmětu PB154 (česky přeložené dokumenty jsou jen pro přihlášené v IS MU), prezentace ke cvičení zpracoval RNDr. Vlastislav Dohnal
• Kapitola 2: Entitně-vztahový model hlavní dokument, ze kterého jsem čerpala informace, přístupný jen pro přihlášené v IS MU, autorem je prof. Ing. Pavel Zezula, CSc.
• Úvod do datového modelování – autorem je RNDr. Pavel Hajn, CSc.
• prezentace Modelování dat pro předmět PB007, autorem je RNDr. Jaroslav Ráček, Ph.D. a doc. Ing. Jiří Sochor, CSc. (přístupné jen pro studenty předmětu)
• RÁČEK, Jaroslav. Strukturovaná analýza systémů. 1.vyd. Brno: Vydavatelství MU, 2006. 103 s. ISBN 80-210-4190-0.

• Entity-relationship model

Jitka Pospíšilová ICQ: 218703195 mám <99%>, alespoň si to myslím, prosím doplňujte, pokud k tomu máte, co dodat

Otázku si přečetl pan RNDr. Vlastislav Dohnal a rámcově prošel. Jeho podněty pro doplnění textu, opravy nesrovnalostí a odstranění matoucích či k otázce se nevztahujících textů byly do otázky zaneseny. Tato kontrola je jen rámcová, stále se může stát, že v otázce zůstala zapomenutá chybka či nesrovnalost, vyučující za toto nenese odpovědnost, berte tuto rámcovou kontrolu jako formu pomoci od vyučujících pro studenty.