Инфологическая модель данных

Инфологическая модель реляционной БД – это структурная схема объектов БД – её таблиц и логических связей между таблицами.

Слово "инфологическая" происходит от лат. "informatio" - разъяснение, сведения и греч. "logikě" - логика, т.е. инфологическая модель означает информационную модель данных, между которыми установлены логические связи. Массивы данных обычно сводятся в таблицы, а таблицы – в базы данных (БД).

Слово "реляционная" происходит от relation (англ.) – отношение, в математических моделях данных отношения изображают в виде таблиц, поэтому БД, состоящая из двумерных таблиц, называется реляционной. Реляционная БД (РБД)состоит из нескольких таблиц, содержащих массивы данных, между таблицами установлены логические связи, которые и объединяют их в единую базу данных.

Отношение БД (таблица) состоит из полей (другое название - атрибутов), т.е. столбцов таблицы, и записей (или кортежей), т.е. строк таблицы. Шапка таблицы с названиями полей называется схемой отношения. Связь между таблицами устанавливаются по ключевым атрибутам, которые в Access могут быть трёх типов: простой ключ, составной ключ и внешний ключ.

Простой ключ или ключевой атрибут (в русифицированной версии Access – первичный ключ или ключевое поле) должен однозначно идентифицировать (определять) любую запись в таблице БД. Например, поле Фамилия не может быть первичным ключом, т.к. в кортежах БД могут быть люди с одной фамилией, поле Корпус может означать и корпус прибора, и воинское подразделение и т.п., поэтому в качестве первичного выбирают уникальные атрибуты – Табельный номер, шифр изделия, Код дисциплины и т.п.

Составной ключ – это первичный ключ, состоящий из нескольких

атрибутов, например, по отдельности атрибуты Фамилия и Дата рождения не могут однозначно определить любую запись таблицы, а составной атрибут Фамилия+Дата рождения является уникальным (единственным), так как маловероятно, что в таблице могут иметься две записи с совпадающими значениями этих полей.

Внешний ключ – это атрибут, который служит для связи с другими таблицами и имеется во всех таблицах, между которыми устанавливается связи. Обычнотаблица БД имеет один ключевой атрибут (простой или составной) и один или несколько вторичных. Внешним ключом для подчинённой таблицы является первичный ключ. Для задания связи эти поля таблицы должны иметь одинаковые имена или хотя бы одинаковые форматы данных.

Одна таблица в БД является основной, родительской, а связанные с ней таблицы – подчинёнными, дочерними, которые, в свою очередь являются основными для своих подчинённых таблиц и т.д. На рис. 1 изображена структура реляционной БД "Факультет", содержащая таблицы Деканат, Кафедры, Преподаватели, Дисциплины, Группы и Студенты.

связь 1:1

связь 1:N

связь N:M

Рисунок 1 Инфологическая модель реляционной БД "Деканат"

Между таблицами БД может быть три вида связей:

связь "один к одному", 1:1, например, между деканатом и факультетом, т.к. у факультета – один деканат, и у деканата – один факультет,

связь "один ко многим", 1:N, например, между кафедрой и преподавателями, т.к. у кафедры много преподавателей, а у каждого преподавателя – одна кафедра и

связь"многие ко многим", N:M, например, между преподавателями и дисциплинами, т.к. один преподаватель читает несколько дисциплин, и одна дисциплина может читаться несколькими преподавателями.

Связи " один к одному " и " один ко многим " легко устанавливаются в Access, а связь " многие ко многим " напрямую не может быть реализована, но фактически она представляет собой две связи типа "один ко многим", поэтому для неё создаётся третья таблица, ключ которой состоит из двух полей, общих для двух таблиц со связью N:M. Таким образом, связь N:M заменяется на ещё одну таблицу, которая связывается с обеими таблицами двумя связями 1:N. В таблице связи, кроме ключевых атрибутов могут быть и другие описательные поля.

Например, связь N:M между таблицами-объектами ГРУППА и ДИСЦИПЛИНА реализуется с помощью третьей таблицы с именем ГРУП-ДИСЦ, которые связаны с исходными таблицами связями 1:N (рис. 2).

N M

1 N N 1

Рисунок 2 Замена связи N:M на таблицу с двумя связями 1:N

Таким образом, реализация связи "многие ко многим" добавляет в БД ещё один объект – таблицу связи.

Логическая модель реляционной БД – это инфологическая БД, в которой каждая её таблица представлена своей схемой – шапкой таблицы и показаны ключевые атрибуты, между которыми установлены логические связи между таблицами.