ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.03.2021
Просмотров: 1567
Скачиваний: 23
21
Пользователь
1
Пользователь
2
Пользователь
3
Пользователь
4
Модель
данных
Рис
. 3.2.
Двухуровневая
архитектура
ИС
с
БД
При
этом
следует
учитывать
следующие
обстоятельства
.
•
Во
-
первы
инстве
случаев
реально
требуется
доступ
к
небольшой
,
вполне
определенной
части
данных
,
хранимых
в
базе
данных
.
ч
д
т
о
ечивать
дифференцированное
управление
р
и
ы
н
данных
о
мо
х
,
каждому
отдельному
пользователю
в
больш
•
Во
-
вторых
,
необходимое
пользователю
логическое
представление
требуемой
ему
асти
анных
може
отличаться
т
логического
представления
,
принятого
в
модели
данных
(
единственное
общее
представление
не
может
одинаково
успешно
удовлетворить
требованиям
разных
пользователей
).
•
В
-
третьих
,
необходимо
обесп
уровнями
доступа
пользователей
к
подмножествам
данных
,
защиту
данных
от
несанкционированного
доступа
к
ним
.
Указанные
п облемы
могут
быть
решены
путем
введен я
в
архитектуру
информационной
системы
еще
одного
(
третьего
)
уровня
логического
представления
данных
,
так
называемой
внешней
модели
данных
(
ВМД
).
Рассмотренный
в ше
а
рисунке
уровень
,
названный
Модель
,
в
котором
реализуется
полный
охват
всего
содержимого
базы
данных
,
в
этом
случае
преобразуется
в
уровень
так
называемой
концептуальной
модели
данных
(
КМД
).
Между внешней
и
к нцептуальной
моделями
данных
также должно
быть
реализовано
необходи
е
отображение
.
Внешняя
модель
↔
Концептуальная
модель
↔
Внутренняя
модель
↔
Физическая
база
данных
22
Трехуровневая
архитектура
информационной
системы
с
базой
данных
представлена
на
рисунке
3.3.
Пользователь
А
1
Пользователь
А
2
Пользователь
Б
1
Пользователь
Б
2
Пользователь
Б
3
Внешнее
представление
A
Концептуальное
представление
Внешнее
представление
Б
СУБД
Отображение
Отображение
Отображение
Пользователь
А
1
Пользователь
А
2
Пользователь
Б
1
Пользователь
Б
2
Пользователь
Б
3
Внешнее
представление
A
Концептуальное
представление
Внешнее
представление
Б
СУБД
Отображение
Отображение
Отображение
Пользователь
А
1
Пользователь
А
2
Пользователь
Б
1
Пользователь
Б
2
Пользователь
Б
3
Внешнее
представление
A
Концептуальное
представление
Внешнее
представление
Б
СУБД
Отображение
Отображение
Отображение
Ри
. 3.3.
Трехуровневая
а хитектура
ИС
с
Д
Внешний
уровень
–
это
индивидуальный
уровень
пользователей
.
Таким
пользователем
может
быть
п
с
р
Б
рикладной
программист
или
внешний
поль
с
ф
а
п
а
е
о
зователь
.
Этому
уровню
соответствует
внешнее
представление
базы
данных
.
Внешнее
представление
–
это
содержимое
базы
данных
,
каким
его
видит
определенный
пользователь
(
собственно
для
этого
пользователя
внешнее
представление
и
есть
база
данных
).
Концептуальный
уровень
–
это
представление
всей
информации
базы
данных
,
но
в
более
абстрактной
форме
по
сравнению
с
внутренним
уровнем
(
и
изическим
способом
хранения
данных
).
Однако
концептуальное
представление
существенно отличается
от
способа
представления
д нных
какому
-
либо
отдельному
ользов телю
(
вн шнего представления
).
Упрощенно
можно
сказать
,
что
концептуальное
представление
данных
это
их
представление
такими
, «
какие
они
есть
на
самом
деле
»,
а
не
такими
,
какими
вынужден
или
желает
их
видеть
конкретный
пользователь
.
Концептуальн е
представление
описывается
с
помощью
концептуальной
схемы
,
которая
включает
определение
каждого
типа
концептуальных
записей
,
соответствующих
объектам
предметной
области
.
Концептуальная
схема
использует
соответствующий
этому
уровню
язык
определения данных
.
Чтобы
23
добиться
действительной
независимости
данных
,
нельзя
включать
в
определения
концептуального
языка
любое
рассмотрение
структуры
хранения
данн
о
содержимого
базы
олнительных
средств
,
таких
как
средства
безопасности
или
правила
для
обеспечения
целостности
данных
.
Внутреннему
уровню
архитектуры
соответствует
внутреннее
представление
данных
.
Внутреннее
представление
–
это
представление
всей
базы
данных
нижнего
уровня
.
Оно
состоит
из
множества
экземпляров
хранимых
записей
.
Внутреннее
представление
так
же
,
как
внешнее
и
концептуальное
,
не
совпадает
с
данными
на
физическом
уровне
,
так
как
в
нем
не
рассматриваются
физические
записи
(
блоки
или
страницы
),
не
рассматриваются
физические
области
устройств
хранения
,
такие
как
цилиндры
,
дорожки
и
т
.
д
.
Другими
словами
,
внутреннее
представление
предполагает
бесконечное
линейное
адресное
пространство
,
в
котором
размещаются
хранимые
записи
данных
.
Подробности
того
,
как
это
линейное
адресное
пространство
записей
отображается
на
физическое
устройство
хранения
,
существенно
зависит
от
конкретной
системы
и
,
поэтому
умышленно
не
включаются
в
архитектуру
базы
данных
.
Внутреннее
представление
описывается
с
помощью
внутренней
схемы
,
которая
определяет
не
только
различные
типы
хранимых
записей
,
поля
из
которых
состоят
записи
,
но
также
существующие
индексы
,
способы
представления
хранимых
полей
,
физическую
последовательность
хранимых
записей
и
т
.
д
.
Вместо
терминов
внутреннее
представление
и
внутренняя
схема
обычно
используют
более
понятные
термины
хранимая
база
данных
и
определение
структуры
хранения
.
Наличие
нескольких
уровней
моделей
представления
данных
порождает
необходимость
отображения
(mapping)
формы
данных
,
соответствующей
конкретному
уровню
,
в
формы
других
уровней
.
Из
рисунка
видно
,
что
в
трехуровневой
архитектуре
необходимо
осуществлять
преобразование
формы
представления
данных
при
отображении
между
внешним
и
концептуальным
уровнями
и
при
отображении
между
концептуальным
и
внутренним
уровнями
.
Кроме
названных
трех
уровней
абстрагирования
,
при
проектировании
информационных
систем
с
базами
данных
используют
еще
один
,
предшествующий
этим
трем
.
Модель
этого
уровня
должна
выражать
информацию
о
предметной
области
в
виде
не
зависимом
от
конкретной
СУБД
.
Это
чисто
информационный
уровень
абстрагирования
,
он
связан
с
фиксацией
и
описанием
выделенных
сведений
о
предметной
области
,
изучением
и
описанием
информационных
потребностей
пользователей
.
Модель
этого
уровня
называется
инфологической
моделью
предметной
области
,
а
этап
ее
ых
или
методы
доступа
к
ним
.
Определения
концептуального
языка
должны
относиться
только
к
содержанию
информации
.
Концептуальное
представление
–
это
представление
всег
данных
,
а
концептуальная
схема
–
это
определение
или
описание
самого
такого
представления
.
Кроме
того
,
определения
в
концептуальной
схеме
могут
включать
определения
связанных
с
данными
доп
24
разработки
называется
этапом
инфологического
проектирования
базы
дан
Задачей
этого
этапа
проектирования
является
получение
семантиче
овых
)
моделей
,
отражающих
информационное
содержание
конкретн
етной
области
.
чить
прочну
ных
.
ских
(
смысл
ой
предм
Концептуальная
инфологическая
модель
предметной
области
призвана
обеспе
ю
и
долговременную
работу
всей
системы
,
выдерживая
,
возможно
,
даже
замену
одной
используемой
СУБД
на
другую
.
Задачей
следующего
,
датологического
этапа
проектирования
является
организация
данных
,
выделенных
на
предыдущем
этапе
проектирования
,
в
форму
,
принятую
в
конкретной
выбранной
СУБД
.
4.
Инфологическое
проектирование
БД
.
Сущности
,
объекты
,
свойства
,
связи
Question:
What is an object?
Answer:
Everything!
C.J. Date
Начальным
этапом
проектирования
базы
данных
,
так
называемым
этапом
инфологического
проектирования
,
является
определение
того
,
какая
информация
о
предметной
области
должна
быть
представлена
в
базе
данных
.
Под
предметной
областью
базы
данных
понимают
ту
часть
реального
мира
,
информация
о
которой представляет
интерес
для
определенного
круга
зо ателей
,
для
удовлетворения
информационных
потребностей
которых
тывается
конкр
поль в
разра а
е
стема
модели
выбр
использ
так
на
сущность
-
связь
или
сущность
-
отношение
(En-
tity/R
ности
или
объекты
,
информация
о
которых
должна
быть
пред
определять
существенные
с
точки
зрения
реша
и
ность
предметной
области
характеризуются
своими
свойствами
.
Фактически
начальное
выделение
в
б
тная
информационная
си
с
базой
данных
.
Таким
образом
,
сразу
же
встает
вопрос
о
построении
некой
семантической
предметной
области
,
отражающей необходимую
информацию
о
анной
предметной
области
.
В
качестве
такого
рода
модели
,
широко
уемой
на
этапе
инфологического
проектирования
баз
данных
,
является
зываемая
модель
elation-ship Model),
сокращенно
– «
ER-
модель
»,
предложенная
в
1976
году
Ченом
(Peter Pin-Shan Chen).
На
какие
же
вопросы
на
данном
этапе
необходимо
получить
ответ
?
Сущности
и
их
свойства
В
результате
анализа
предметной
области
путем
абстрагирования
должны
быть
выделены
сущ
ставлена
в
базе
данных
,
свойства
этих
сущностей
и
связи
между
ними
.
Например
,
для
предметной
области
,
касающейся
информации
об
университете
,
такими
объектами
могут
быть
:
студенты
,
преподаватели
,
факультеты
,
кафедры
,
изучаемые
дисциплины
и
т
.
д
.
Абстрагирование
позволяет
емой
задачи
характеристик
объектов
предметной
области
,
позволяющие
выделить
эти
объекты
из
множества
других
объектов
.
Любой
выделенный
объект
-
сущ