Лабораторна рОбота №3. Моделирование баз данных средствами Erwin

Цель работы – приобретение студентами практических навыков создания логических и физических моделей данных с помощью CASE – средств разработки информационных систем.

Основные сведения

Система ERwin поддерживает прямое и обратное моделирование баз данных. При прямом моделировании схема базы данных описывается в прямом виде с использованием диаграммы сущность-связь. Сущности на диаграмме представляются прямоугольниками. Каждый прямоугольник может иметь различные визуальные атрибуты. Каждой сущности должно быть присвоено уникальное имя. Имена сущностей необходимо задавать в единственном числе. Это определяется тем, что система всегда оперирует отдельными экземплярами сущности. При этом отдельные экземпляры сущности рассматриваются как объекты, а сущности – как класс объектов. Если сущности были описаны при моделировании в BPwin, то их можно просто импортировать в ERwin. Пример диаграммы с созданными сущностями приведен на рисунке.

Рисунок 4 - Пример диаграммы с созданными сущностями

Построение моделей в ERwin

Возможны две точки зрения на информационную модель и, соответственно, два уровня модели. Первый - логический уровень (точка зрения пользователя) означает прямое отображение фактов из реальной жизни. Например, люди, столы, отделы, собаки и компьютеры являются реальными объектами. Они именуются на естественном языке, с любыми разделителями слов (пробелы, запятые и т.д.). На физическом уровне модели рассматривается использование конкретной СУБД, определяются типы данных (например, целое или вещественное число), индексы для таблиц.

ERwin предоставляет возможности создавать и управлять этими двумя различными уровнями представления одной диаграммы (модели), равно как и иметь много вариантов отображения на каждом уровне. Термин "логический уровень" в ERwin соответствует концептуальной модели.

Этапы построения информационной модели.

• определение сущностей;
• определение зависимостей между сущностями;
• задание первичных и альтернативных ключей;
• определение атрибутов сущностей;
• приведение модели к требуемому уровню нормальной формы;
• переход к физическому описанию модели: назначение соответствий имя сущности - имя таблицы, атрибут сущности - атрибут таблицы;
• задание триггеров, процедур и ограничений;
• генерация базы данных.

Erwin создает визуальное представление (модель данных) для решаемой задачи. Это представление может использоваться для детального анализа, уточнения и распространения документации, необходимой в цикле разработки. Однако ERwin далеко не только инструмент для рисования. ERwin автоматически создает базу данных (таблицы, индексы, хранимые процедуры, триггеры для обеспечения ссылочной целостности и другие объекты, необходимые для управления данными).

Создание сущности.

Для внесения сущности в модель необходимо щелкнуть по кнопке сущности на панели инструментов (Erwin Toolbox) , затем - по тому месту на диаграмме, где необходимо расположить новую сущность. Щелкнув правой кнопкой мыши по сущности и выбрав из всплывающего меню пункт Entity Editor, можно вызвать диалог Entity Editor, в котором определяются имя, описание и комментарии сущности.

Каждая сущность должна быть полностью определена с помощью текстового описания в закладке Definition. Эти определения полезны как на логическом уровне, поскольку позволяют понять, что это за объект, так и на физическом уровне, поскольку их можно экспортировать как часть схемы и использовать в реальной БД (CREATE COMMENT on entity_name ). Закладки Note, Note2, Note3, UDP (User Defined Properties - Свойства, определенные пользователем) служат для внесения дополнительных комментариев и определений к сущности.

В закладке Icon каждой сущности можно поставить в соответствие изображение, которое будет отображаться в режиме просмотра модели на уровне иконок и изображение, которое будет отображаться на всех других уровнях.

Закладка UDP диалога Entity Editor служит для определения свойств, определяемых пользователем (User - Defined Properties). При нажатии на кнопку этой закладки вызывается диалог User - Defined Property Editor (также вызывается из меню Edit/UDPs). В нем необходимо указать вид объекта, для которого заводится UDP (диаграмма в целом, сущность, атрибут и т.д.) и тип данных. Для внесения нового свойства следует щелкнуть в таблице по кнопке и внести имя, тип данных, значение по умолчанию и определение.

Создание атрибутов.

Следующий этап создания модели состоит в задании атрибутов для каждой сущности. При задании типа атрибута имеется возможность использовать домены. Домен – это абстрактный пользовательский тип, который присваивается любому физическому типу данных. При этом каждый домен может иметь свои значения по умолчанию и правила проверки вводимых данных. ERwin предоставляет возможность документировать все действия по созданию собственных типов данных. С использованием концепции домена обеспечивается переносимость базы данных на различные аппаратные платформы.

Рисунок 5 - Создание нового домена	Рисунок 6 - Указание свойств нового домена

Рисунок 7 - Значение по умолчанию для нового домена

Рисунок 8 - Использование домена для указания типа данных атрибуту.

Для описания атрибутов следует, щелкнув правой кнопкой по сущности, выбрать в появившемся меню пункт Attribute Editor. Появится диалог Attribute Editor.

Если щелкнуть по кнопке New, то в появившемся диалоге New Attribute можно указать имя атрибута, имя соответствующей ему в физической модели колонки и домен. Домен атрибута будет использоваться при определении типа колонки на уровне физической модели.

Для атрибутов первичного ключа в закладке General диалога Attribute Editor необходимо сделать пометку в окне выбора Primary Key.
Закладки Definition, Note и UDP несут те же функции, что и при определении сущности, но на уровне атрибутов.

Для большей наглядности диаграммы каждый атрибут можно связать с иконкой. Это можно сделать при помощи списка выбора Icon в закладке General.

Очень важно дать атрибуту правильное имя. Атрибуты должны именоваться в единственном числе и иметь четкое смысловое значение.

Согласно синтаксису IDEF1X, имя атрибута должно быть уникальным в рамках модели (а не только в рамках сущности!). По умолчанию при попытке внесения уже существующего имени атрибута ERwin переименовывает его. Например, если атрибут Комментарий уже существует в модели, другой атрибут (в другой сущности) будет назван Комментарий/2, затем Комментарий/3 и т.д.
При переносе атрибутов внутри и между сущностями можно воспользоваться техникой drag&drop, выбрав кнопку в палитре инструментов.

Для создания новой связи следует выбрать идентифицирующую или неидентифицирующую связь в палитре инструментов (ERwin Toolbox), щелкнуть сначала по родительской, а затем по дочерней сущности.
В палитре инструментов кнопка соответствует идентифицирующей связи, кнопка связи многие-ко-многим и кнопка соответствует неидентифицирующей связи. Для редактирования свойств связи следует щелкнуть правой кнопкой мыши по связи и выбрать на контекстном меню пункт Relationship Editor.

В закладке General появившегося диалога можно задать мощность, имя и тип связи.

Мощность связи (Cardinality) - служит для обозначения отношения числа экземпляров родительской сущности к числу экземпляров дочерней.
Различают четыре типа мощности:

· общий случай, когда одному экземпляру родительской сущности соответствуют 0, 1 или много экземпляров дочерней сущности, не помечается каким-либо символом;

· символом P помечается случай, когда одному экземпляру родительской сущности соответствуют 1 или много экземпляров дочерней сущности (исключено нулевое значение);

· символом Z помечается случай, когда одному экземпляру родительской сущности соответствуют 0 или 1 экземпляр дочерней сущности (исключены множественные значения);

· цифрой помечается случай, когда одному экземпляру родительской сущности соответствует заранее заданное число экземпляров дочерней сущности.

По умолчанию символ, обозначающий мощность связи, не показывается на диаграмме. Для отображения имени следует в контекстном меню, которое появляется, если щелкнуть правой кнопкой мыши по любому месту диаграммы, не занятому объектами модели, выбрать пункт Display Options/Relationship и затем включить опцию Cardinality.

Тип связи (идентифицирующая/неидентифицирующая).

В IDEF1X различают зависимые и независимые сущности. Тип сущности определяется ее связью с другими сущностями. Идентифицирующая связь устанавливается между независимой (родительский конец связи) и зависимой (дочерний конец связи) сущностями. Когда рисуется идентифицирующая связь, ERwin автоматически преобразует дочернюю связь в зависимую. Зависимая сущность изображается прямоугольником со скругленными углами.

Экземпляр зависимой сущности определяется только через отношение к родительской сущности. При установлении идентифицирующей связи атрибуты первичного ключа родительской сущности автоматически переносятся в состав первичного ключа дочерней сущности. Эта операция дополнения атрибутов дочерней сущности при создании связи называется миграцией атрибутов. В дочерней сущности новые атрибуты помечаются как внешние ключи - (FK).

При установлении неидентифицирующей связи дочерняя сущность остается независимой, а атрибуты первичного ключа родительской сущности мигрируют в состав неключевых компонентов дочерней. Неидентифицирующая связь служит для связи независимых сущностей.

Идентифицирующая связь показывается на диаграмме сплошной линией с жирной точкой на дочернем конце связи, неидентифицирующая - пунктирной.

Для неидентифицирующей связи можно указать обязательность (Nulls в закладке General диалога Relationship Editor). В случае обязательной связи (No Nulls) при генерации схемы БД атрибут внешнего ключа получит признак NOT NULL, несмотря на то, что внешний ключ не войдет в состав первичного ключа дочерней сущности. В случае необязательной связи (Nulls Allowed) внешний ключ может принимать значение NULL. Необязательная неидентифицирующая связь помечается прозрачным ромбом со стороны родительской сущности

Имя связи (Verb Phrase) - фраза, характеризующая отношение между родительской и дочерней сущностями. Для связи один-ко-многим идентифицирующей или неидентифицирующей достаточно указать имя, характеризующей отношение от родительской к дочерней сущности (Parent-to-Child). Для связи многие-ко-многим следует указывать имена как Parent-to-Child, так и Child-to-Parent. Для отображения имени следует в контекстном меню, которое появляется, если щелкнуть правой кнопкой мыши по любому месту диаграммы, не занятому объектами модели, выбрать пункт Display Options/Relationship и затем включить опцию Verb Phrase.

Имя роли или функциональное имя (Rolename) - это синоним атрибута внешнего ключа, который показывает, какую роль играет атрибут в дочерней сущности. Задать имя роли можно в закладке Rolename/RI Actions диалога Relationship Editor.

Создание ключей.

Каждый экземпляр сущности должен быть уникален и отличаться от других атрибутов.

Первичный ключ (primary key) - это атрибут или группа атрибутов, однозначно идентифицирующие экземпляр сущности. Атрибуты первичного ключа на диаграмме не требуют специального обозначения - это те атрибуты, которые находятся в списке атрибутов выше горизонтальной линии. При внесении нового атрибута в диалоге Attribute Editor для того, чтобы сделать его атрибутом первичного ключа, нужно включить флажок Primary Key в нижней части закладки General. На диаграмме ключевой атрибут можно внести в состав первичного ключа, воспользовавшись режимом переноса атрибутов (кнопка в палитре инструментов).

В одной сущности может оказаться несколько атрибутов или наборов атрибутов, претендующих на роль первичного ключа. Такие претенденты называются потенциальными ключами (candidate key).

Ключи могут быть сложными, т.е. содержащими несколько атрибутов. Сложные первичные ключи не требуют специального обозначения - это список атрибутов выше горизонтальной линии. При выборе первичного ключа предпочтение должно отдаваться более простым ключам, т.е. ключам, содержащим меньшее количество атрибутов.

Многие сущности имеют только один потенциальный ключ. Такой ключ становится первичным. Некоторые сущности могут иметь более одного возможного ключа. Тогда один из них становится первичным, а остальные - альтернативными ключами.

Альтернативный ключ (Alternative Key) - это потенциальный ключ, не ставший первичным.

Каждому ключу соответствует индекс, имя которого также присваивается автоматически. Имена ключа и индекса при желании можно изменить вручную.

На диаграмме атрибуты альтернативных ключей обозначаются как (Akn.m.), где n - порядковый номер ключа, m - порядковый номер атрибута в ключе. Когда альтернативный ключ содержит несколько атрибутов, (Akn.m.) ставится после каждого.

Внешние ключи (Foreign Key) создаются автоматически, когда связь соединяет сущности: связи образуют ссылку на атрибуты первичного ключа в дочерней сущности и эти атрибуты образуют внешний ключ в дочерней сущности (миграция ключа). Атрибуты внешнего ключа обозначаются символом (FK) после своего имени.

Зависимая сущность может иметь один и тот же ключ из нескольких родительских сущностей. Сущность может также получить один и тот же внешний ключ несколько раз от одного и того же родителя через несколько разных связей. Когда ERwin обнаруживает одно из этих событий, он распознает, что два атрибута одинаковы, и помещает атрибуты внешнего ключа в зависимой сущности только один раз. Это комбинирование или объединение идентичных атрибутов называется унификацией.

Есть случаи, когда унификация нежелательна. Например, когда два атрибута имеют одинаковые имена, но на самом деле они отличаются по смыслу, и необходимо, что бы это отличие отражалось в диаграмме. В этом случае необходимо использовать имена ролей внешнего ключа.

Связи на диаграмме представляются линиями, идущими от одной сущности (таблицы) к другой. Каждой связи присваивается уникальное имя. Связанные таблицы разделяют на родительские и дочерние. Родительские таблицы отображаются прямоугольниками с прямыми углами, дочерние – со скругленными.

После указания всем атрибутам формата данных необходимо созданную логическую модель преобразовать в физическую. Для этого необходимо в Tools выбрать Derive New Model , где в качестве Target Databases выберите ODBC/Generic (для использования в СУБД MySQL) см. Рисунок 9. Наша модель (см Рисунок 4) будет преобразована к виду см.Рисунок 11.

Рисунок 9 - Преобразование логической модели в физическую

Рисунок 10 - Физическая модель с указанием формата данных.

Рисунок 11 - Генерация кода SQL

Задание

1. Выполните построение диаграммы с заданными сущностями (прямое моделирование) для заданной предметной области.

2. Задайте атрибуты для каждой определенной сущности. При задании атрибутов используйте домены.

3. Введите связи между сущностями. Присвойте связям уникальные имена.

4. Используя СУБД MYSQL, решите прямую генерацию базы данных для проектируемой информационной.

5. Отчет должен содержать концептуальную модель и физическую базу данных в СУБД MYSQL.

Контрольные вопросы

1. В чем состоит различие логического и физического уровней представления моделей данных с помощью ERwin?

2. В чем различие между моделями данных, представленных в форме диаграммы сущность-связь, на основе ключей и в виде полной атрибутивной модели?

3. Какие основные компоненты содержат модели данных, представленные по методологии IDEF1X?

Перечень типов данных, поддерживаемых СУБД необходимо уточнить у производителя

Создание сущностей и информации о них - это только часть картины. Связями называются логические соединения или ассоциации между двумя сущностями. Если Вы не знакомы с типами связей, которые поддерживаются в ER

win , обратитесь к руководству по методам ER win Methods Guide .

В этой главе Вы узнаете, как:

Создавать новую связь Переносить внешние ключи на зависимые сущности Входить в редактор Relationship Входить в редактор Relationship Definition Корректировать расположение "изгиба" связи

Существует некоторый базовый объем информации, которую Вы должны знать, прежде чем Вы начнете рисовать связи.

Что такое связь Как входить в нужные редакторы Какие инструменты из toolbox Вам понадобятся

Анатомия связи

Данные, относящиеся к связям, очень важны и часто являются критическими данными, которые мы используем в повседневном бизнесе. Например, важно знать о каком-то типе инструмента, но знание того, к кому относится конкретный инструмент (связь между человеком и инструментом) может иметь критическую важность. Связь - это соотношение либо между двумя сущностями, либо между сущностью и этой же сущностью. Связь - "логический" объект, представленный одним или несколькими атрибутами - внешними ключами. Связь в ER

win обычно содержит пять типов информации: тип связи, родительский конец связи, дочерний конец связи, знак "обязательности" связи и кардинальность связи.

Как показать на экране меню Editor

поставляется со строкой меню, в которой отсутствует меню Editor. Вы всегда можете войти в меню Display и Editor нажатием правой кнопки мыши. Указывая стрелкой курсора на диаграмму, вы вызываете на экран меню Display, а указывая курсором на объект, вызываете меню, содержащее все редакторы, связанные с этим объектом. Вместе с тем Вы можете показать меню Editor в строке меню или убрать его оттуда.

1. Дайте команду переключателя "Show Editor Menu" в меню Option для того, чтобы показать меню Editor в строке меню.

2. Для того, чтобы убрать меню Editor из строки меню, повторите эту команду.

Поддержка связей в Toolbox

win Toolbox есть пять типов связей: идентифицирующая, неидентифицирующая, полный кластер подтипов, неполный кластер подтипов, неопределенная (связь"многие-ко-многим"). Идентифицирующая связь - такая связь, при которой экземпляр дочерней сущности идентифицируется через свою ассоциацию с родительской сущностью. Атрибуты первичного ключа родительской сущности становятся атрибутами первичного ключа дочерней. Неидентифицирующая связь - это такая связь, при которой экземпляр дочерней сущности не идентифицируется через свою ассоциацию с родительсой сущностью. Атрибуты первичного ключа родительской сущности становятся неключевыми атрибутами дочерней. См. также гл. 9, Связи: возможности повышенного уровня сложности, разд. "Задание неидентифицирующих связей" и "Создание связей подтипов".

1. Установите курсор на тот инструмент, который Вам нужен, и нажмите левую кнопку мыши.

идентифицирующая связь неидентифицирующая связь

2. Щелкните по родительской, а затем по дочерней сущности для создания связи.

Использование pop-up меню Editor для связей

содержит специальную сокращенную версию меню Editor для связей. Если Вы щелкнете правой кнопкой мыши по связи, находящейся в окне диаграммы, то ER win выведет на экран сокращенный, контекстно-чувствительный вариант меню Editor, которое содержит только редакторы, ориентированные на связи.
См. гл. 3, Сущности и атрибуты в ERwin , разд. "Использование редакторов ER win ".

Если Вы установите курсор на линию связи, нажмете SHIFT и дважды щелкнете левой кнопкой мыши, то появится окно-диалог, в котором ERwin спросит Вас, хотите ли Вы открыть активный редактор для родительской или для дочерней сущности. Выберите нажатием кнопки мыши родительскую или дочернюю сущность и нажмите "ОК".

Создание связи

Создать связь в ER

win легко. В этом разделе описывается, как создать связь и ввести необходимые данные по ней.

Как создать связь

1. На Toolbox выберите инструмент, соответствующий нужному типу связи (идентифицирующая связь - простая линия с одной точкой на конце, неидентифицирующая связь - пунктирная линия, у которой может быть (но не обязательно) ромбик на одном конце и точка на другом).

2. Нарисуйте связь: щелкните сначала по родительской, а затем по дочерней сущности.

Когда Вы сформируете связь, то ключ родительской сущности автоматически появится в качестве части ключа дочерней (для идентифицирующей связи) или в качестве неключевого атрибута дочерней сущности (для неидентифицирующей связи), причем рядом с ним будет стоять (FK), то есть внешний ключ, Foreign Key. Эта операция изменения дочерней сущности вследствие создания связи называется миграцией ключа

.

Поскольку ERwin автоматически производит миграцию ключей, Вам не нужно вводить внешние ключи. Если Вы это сделаете, то получите повторяющиеся атрибуты и колонки, что приведет к конфликтной ситуации в Вашем проекте.

Работа в редакторе Relationship

Связи, как и сущности, могут иметь имена и метки. Эти метки называются глагольными фразами, они должны описывать, каким образом родительская сущность связана с дочерней. Редактор Relationship позволяет Вам задать глагольную фразу, кардинальность и отношение к нулевым значениям для связи.

Вы можете также задать в редакторе Relationship имя роли для атрибута - внешнего ключа. См. также гл. 8, Сущности и атрибуты: возможности повышенного уровня сложности, разд. "Использование имен ролей атрибутов".

Как открыть редактор Relationship

1. Дайте команду "Relationship" в меню Editor.

2. Дважды щелкните по линии той связи, которую Вы хотите редактировать. Вы войдете в редактор Relatio

nship.

Установите курсор на линию связи и щелкните правой кнопкой мыши. Вы войдете в pop-up меню Editor. Дайте в нем команду "Relationship".

Как пользоваться редактором Relationship

1. Введите имя, которое идентифицирует связь, в окно "Verb Phrase".

Обычно именем связи служит глагольная фраза (verb phrase). Старайтесь, чтобы имена связей как можно более полно их описывали! Редактор Relationship показывает первые четыре строки глагольной фразы и позволяет Вам вводить и просматривать даже большее число строк.

Для перехода на новую строку используйте клавишу "Возврат каретки". ER

win изображает глагольную фразу на диаграмме в то самое время, когда Вы вводите ее в редакторе.

2. Рядом с областью для ввода глагольной фразы находится список "Foreign Keys", который содержит все внешние ключи, которые возникли в результате миграции при задании текущей связи.

3. Если тип связи еще не задан, задайте его нажатием на кнопку выбора: "Identifying" или "Non-Identifying".

4. Нажмите нужные кнопки выбора в окнах "Cardinality" и "Nulls" для задания кардинальности и режима нулевых значений для текущей связи.

5. Если Вы хотите связать имя роли с внешним ключом, щелкните по атрибуту в окне-списке "Foreign Key" и введите имя роли в текстовое окно "Role Name".

См. гл. 8, Сущности и атрибуты: возможности повышенного уровня сложности, разд. "Использование имен ролей атрибутов".

Как просматривать окно VERb Phrase

Вы можете пользоваться стрелками для прокручивания текста в окне "Verb Phrase" для того, чтобы просмотреть весь текст длинной глагольной фразы.

Задание кардинальности связи

Кардинальность связи

служит для обозначения отношения числа экземпляров родительской сущности к числу экземпляров дочерней. Родительская сущность может связываться с дочерней одним из четырех способов. В IDEF1X кардинальность бинарных отношений равна 1:n, где n может принимать значения: 0, 1 или более - обозначается "пустым местом"
Каждая родительская сущность связана с 0, 1 или более экземпляров дочерней. 1 или более - обозначается буквой "Р"
Каждая родительская сущность связана с 1 или более экземпляров дочерней. 0 или 1 - обозначается буквой "Z"
Каждая родительская сущность связана с 0 или 1 экземпляром дочерней. ровно n, где "n" - некоторое число
Каждая родительская сущность связана с ровно n экземплярами дочерней.

Редактор Relationship также позволяет Вам задавать кардинальность связи.

1. Находясь в редакторе Relationship, нажмите кнопку выбора, обозначающую нужную Вам кардинальность.

2. Если Вы нажали кнопку "Exactly", то необходимо ввести число.

Если Вы задали этот режим и не ввели число, то ER

win не даст Вам выйти из окна-диалога.

Как показать кардинальность связи

позволяет Вам показать кардинальность связи на диаграмме.

Как показать или убрать кардинальность связи

1. Дайте команду "Cardinality" в меню Display.

2. Для того, чтобы убрать информацию о кардинальности, повторите эту команду.

См. также гл. 11, Документирование правил (Business Rules), разд. "Использование кардинальности связи для выражения правил".

Задание режима Null (нулевых значений)

В редакторе Relationship Вы можете задать также режим "нулевых значений". Он относится к случаю, когда значения нет: это пустое множество или "нет колонки". Атрибут, который может принимать нулевое значение, считается "необязательным" и на диаграмме изображается как ромбик на родительском конце связи. Вы можете задать этот режим и в других местах, но вообще говоря, первая такая возможность предоставляется именно в этом редакторе.

Как задать "обязательную" или
"необязательную" связь

1. Находясь в редакторе Relationship, нажмите кнопку "No Nulls" для задания "обязательной" связи (ромбик на родительском конце отсутствует), или нажмите кнопку "Nulls Allowed" для задания "необязательной" связи (с ромбиком на родительском конце).

Работа в редакторе Relationship Definition

Вы можете также захотеть дать более полное определение Вашей связи для того, чтобы в дальнейшем иметь возможность на него ссылаться. Это делается в редакторе Relanship Definition.

1. Дайте команду "Relationship Definition" в меню Editor, если Вы еще ее не давали.

2. Дважды щелкните по той связи, которую Вы хотите отредактировать.

Установите курсор на ту связь, которую Вы хотите отредактировать, и нажмите правую кнопку мыши. Дайте команду "Relationship Definition" в меню Editor.

Если при попытке дважды щелкнуть по связи Вы получили сообщение "Select an Object First", это значит, что Вы щелкнули не точно по линии связи. Нажмите кнопку "ОК" в окне сообщения, для того чтобы убрать его с экрана, и попробуйте снова. Постарайтесь щелкнуть точно по линии.

Как пользоваться редактором Relationship Definition

1. Имя связи, если оно есть, находится в окне "Verb Phrase". Если хотите, можете его отредактировать.

2. Отредактируйте, как нужно, физическое имя связи "Relationship Physical Name".

3. Введите определение в окно "Rel

ationship Definition".

4. После того, как Вы закончите работу, нажмите кнопку "ОК" для того, чтобы сохранить информацию и выйти из редактора. Для выхода из редактора без сохранения изменений нажмите кнопку "Cancel".

Коррекция связей

Если Вам не нравится форма линии связи, ее можно изменить. Для этого Вам нужно захватывать мышью углы линии связи и переносить их с места на место, пока линия не начнет выглядеть лучше.

Как откорректировать связь

1. Щелкните по той связи, которую Вы хотите отредактировать. На экране появится "рычаг" связи (темный квадрат) . Он определяет место на линии связи, которое можно переносить.

2. Щелкните по любому месту того сегмента линии связи, где изображен рычаг.

3. Не отпуская левой кнопки мыши, измените расположение линии связи в соответствии с Вашим вкусом и затем отпустите кнопку мыши.

Никогда не забывайте регулярно сохранять изменения, которые Вы вносите в диаграмму.

Краткое повторение главы 4

Как показать или убрать меню Editor

Дайте команду "Show Editor Menu" в меню Option для того, чтобы показать меню Editor в строке меню. Для того, чтобы убрать меню Editor из строки меню, повторите эту команду.

Как пользоваться инструментами, ориентированными на связь

Установите курсор на нужный Вам инструмент и щелкните левой кнопкой мыши.

Как создать новую связь

Щелкните по одной из пиктограмм на Toolbox, обозначающих связь, а затем щелкните сначала по родительской сущности, затем - по дочерней.

Как произвести миграцию внешних ключей в зависимые сущности

Ничего не делайте. ERwin автоматически производит миграцию внешних ключей при создании связи. Никогда не вводите внешние ключи самостоятельно.

Как войти в редактор Relationship

Убедитесь, что режим "Relationship" активен в меню Editor, а затем дважды щелкните по той связи, которую Вы хотите отредактировать.

Как задать кардинальность связи

Находясь в редакторе Relationship, нажмите одну из кнопок выбора в окне "Cardinality" для того, чтобы задать кардинальность связи. Если Вы нажали кнопку "Exactly", то необходимо ввести точное значение кардинальности в текстовое окно, расположенное рядом с названием кнопки.

Как войти в редактор Relationship Definition

Убедитесь, что режим "Relationship Definition" активен в меню Editor, а затем дважды щелкните по той связи, которую Вы хотите отредактировать.

Как откорректировать форму линии связи

Щелкните по одному из углов на линии и двигайте его, пока линия не станет более красивой.

Лабораторная работа №4. Определение связей между сущностями в ERwin

Как отмечалось в упражнении 3, для построения логической модели дан - ных, прежде всего, необходимо определить набор сущностей и задать связи меж- ду ними. На упражнении 3 была создана диаграмма, содержащая четыре сущно - сти (рисунок 4.1). Методику определения связи между ними мы рассмотрим на текущем упражнении.

https://pandia.ru/text/78/177/images/image002_182.gif" width="123" height="128 src=">ется генерируемая по умолчанию глагольная фраза - «R/1» (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 - Неидентифицирующая связь

Шаг 3. Перейдите на уровень атрибутов и обратите внимание на то, что у сущно- сти «Учебное место» добавился атрибут первичного ключа от сущности «Класс» и помечен буквами «FK». Говорят, что атрибут «мигрировал», a FK (foreign key) означает, что атрибут является частью внешнего ключа (рисунок 4.3). Для иден - тифицирующей связи внешний ключ всегда входит в первичный ключ дочерней

сущности, для неидентифицирующей не входит.

Рисунок 4.3 - Миграция атрибутов

Шаг 4. Назначьте связи глагольную фразу. Для этого выделите связь, щелкнув по ней указателем мыши, затем нажмите правую кнопку мыши и в контекстном ме - ню выберите пункт «Relationship Properties… » (свойства отношений).

Общий вид окна редактора связей показан на рисунке 4.4.

Базы данных" href="/text/category/bazi_dannih/" rel="bookmark">базы данных . В нашем примере, так как при анализе предметной области мы выяснили, что учебное место не может существовать отдельно от класса, установите этот пе - реключатель в позицию «No Nulls». Тем самым накладывается условие, что у су- ществующего экземпляра рабочего места всегда должна быть ссылка на класс, в который оно входит.

Закладка «Definition» (определение).

На этой странице вводится определение связи. Текст определения связи, как и в случае сущности, зависит от стандартов, принятых на предприятии, и должен об - легчать восприятие модели.

Закладка «Rolename» (Имя роли)

Имя роли (rolename) - это дополнительная характеристика, которая может при-

сваиваться мигрирующему атрибуту первичного ключа (рисунок 4.5).

https://pandia.ru/text/78/177/images/image006_79.gif" width="358" height="221 src=">

Рисунок 4.6 – Контекстное меню диаграммы для отображения мигрирующих атрибутов сущностей

Закладка «RI Actions» (Установки ссылочной целостности)

Закладка предназначена для задания параметров ссылочной целостности проек-

тируемой базы данных (рисунок 4.7).

Установки ссылочной целостности - это логические конструкции, которые вы- ражают бизнес-правила использования данных. Они определяют, какие действия должна выполнить СУБД при удалении, вставке или изменении строки таблицы (экземпляра сущности). Заданные таким образом действия могут использоваться впоследствии при автоматической генерации триггеров , поддерживающих цело - стность данных

Существуют следующие виды действий или правил, определяемых в логической модели:

1 RESTRICT - запрет удаления, вставки или изменения экземпляра сущности

2 CASCADE - при удалении экземпляра родительской сущности удаление всех экземпляров дочерней сущности, ссылающихся на удаляемый роди- тельский экземпляр.

3 SET NULL - при удалении экземпляра родительской сущности атрибутам внешнего ключа всех экземпляров дочерней сущности, присваивается зна - чение NULL.

4 SET DEFAULT - то же самое, что и в предыдущем случае, только вместо значения NULL присваивается значение по умолчанию.

5 NONE - никаких действий не предпринимается.

Рисунок 4.7 – Закладка «RI Actions» (Установки ссылочной целостности)

Эти правила задаются на вставку, удаление и изменение экземпляра как родитель - ской, так и дочерней сущности. Таким образом, каждая связь должна обладать на - бором из шести правил, которые вводятся в поля, объединенные общим заголов - ком «RI Actions». При добавлении связи в диаграмму ERwin по умолчанию уста - навливает для нее набор правил, которые можно редактировать в диалоге «Model Properties» (Свойства модели) на вкладке «RI Defaults»(рисунок 4.8), вызываю-

щемся путем выбора из главного меню команды «Model» Server» и, далее, подко-

манды «Model Properties» (рисунок 4.9).

https://pandia.ru/text/78/177/images/image009_57.gif" width="227" height="289 src=">

Рисунок 4.9 – Порядок вызова диалогового окна «Model Properties»

Правила, присваиваемые связи по умолчанию, можно изменить, выбрав нужное значение из выпадающего списка (см. рисунок 4.8). При нажатии на кнопку «Re - bind» (переназначить) новые установки умолчаний переносятся в текущую мо-

дель, если же просто выйти из диалога, не делая переназначения, то измененные установки будут влиять только на новые модели.

Каждый тип связи имеет, в зависимости от вида действия, свой набор допустимых правил, приведенный в таблице 4.2.

Таблица 4.2 - Набор допустимых правил для различных типов связей

действия	Тип связи (Relationship Type)
Идентифици-	Неидентифици- рующая (Non- Identifying, Nulls	Неидентифици- рующая (Non- Identifying, No	ная связь
(удаление дочернего объекта)			CASCADE, NONE SET NULL,	CASCADE, NONE SET DEFAULT
(вставка дочернего объекта)			CASCADE, NONE SET NULL,	CASCADE, NONE SET DEFAULT
(изменение дочернего объекта)			CASCADE, NONE SET NULL, SET DE - FAULT	CASCADE, N6NE SET
(удаление родитель - ского объ- екта)			CASCADE, NONE SET	CASCADE, NONE SET
(вставка родитель - ского объ- екта)			CASCADE, NONE SET NULL,	CASCADE. NONE SET DEFAULT
(изменение родитель - ского объ - екта)			CASCADE, NONE SET	CASCADE, NONE SET

Установки для связи «Класс - Учебное место», присвоенные по умолчанию, за - прещают вставку и изменение экземпляра дочерней сущности, а также удаление и изменение родительской сущности. Это означает, что не допускается удаление

или изменение класса, если в нем имеются учебные места, а также ввод учебного места без указания класса или со ссылкой на несуществующий класс. Тем самым мы выполнили условие, по которому учебное место может существовать только в составе класса.

Закладка «UDP» (Параметры устанавливаемые пользователем)

Закладка - UDP, как и у предыдущих объектов диаграммы, позволяет присвоить связи свой набор пользовательских свойств.

Итак, мы создали неидентифицнрующую связь между сущностями «Класс» и

«Учебное место» с условием «No Nulls». Очевидно, связь того же типа должна существовать между сущностями «Тип оборудования» и «Единица оборудова- ния», так как единица оборудования обязательно должна иметь тип. Внесите эту связь в диаграмму, выполнив те же действия, что и в предыдущем случае. Вызо - вите редактор связей и измените глагольную фразу на «описывает», остальные установки связи оставьте неизменными. Обратите внимание, что атрибут «код ти- па оборудования» мигрировал в состав неключевых атрибутов сущности «Учеб- ное место» (рисунок 4.10).

Рисунок 4.10 – Атрибут «код типа оборудования» мигрировал в состав неключевых атрибутов сущности «Учебное место»

Рассмотрим теперь связь между сущностями «Учебное место» и «Единица обору- дования». Как мы выяснили при обследовании предметной области, единицы оборудования образуют некий фонд комплектующих, часть из которых установ - лена в учебные места. Другая часть комплектующих может находиться на складе, быть неисправной и дожидаться списания и т. п., то есть существовать отдельно от учебного места. Таким образом, сущности «Учебное место» и «Единица обо- рудования» не зависят друг от друга, и должны быть ассоциированы неиден - тифицирующей связью.

Шаг 5. Выберите неидентифицирующую связь в палитре инструментов и внесите ее в диаграмму, выбрав «Учебное место» в качестве родительской сущности, а

«Единицу оборудования» - дочерней. В редакторе связи измените глагольную фразу «Parent-to-Child» на «состоит из». Неидентифицирующая связь имеет две разновидности - допускающая значения NULL (Nulls Allowed) и не допускающая (No Nulls). По умолчанию выбирается разновидность «Nulls Allowed», оставьте это без изменений. Такая установка означает, что у экземпляра сущности «Едини - ца оборудования» поля внешнего ключа могут иметь нулевое значение, то есть

отсутствовать указание на экземпляр «Учебного места». Таким образом, единица оборудования может существовать «сама по себе».

После установки связей диаграмма на уровне сущностей будет иметь вид, пока-

https://pandia.ru/text/78/177/images/image012_32.gif" width="556" height="327 src=">ние связей, показанное на рисунке 4.12.

Рисунок 4.12 - Изображение связей в нотации IDEF1X

Помимо типа связи, на диаграмме могут отображаться и установки ссылочной це-

лостности - для этого необходимо выбрать в контекстном меню диаграммы пункт

«Relationship Display» и подпункт «Referential Integrity» (Шаг 6. ).

Алфавит" href="/text/category/alfavit/" rel="bookmark">алфавит- ные группы, разделенные символом двоеточия «:». Первый символ обозначает действие, к которому относится правило целостности: D - удаление (delete), I - вставка (insert), U - изменение (update).

Вторая группа обозначает правило: R - RESTRICT, С - CASCADE, SN - SET NULL, SD - SET DEFAULT. Таким образом, запрет удаления обозначается D:R, а установка NULL при изменении - U:SN. Обозначения проставляются у родитель- ского или дочернего конца связи, в зависимости от того, к какой сущности они относятся. С включенными установками ссылочной целостности диаграмма вы-

глядит так, как показано на рисунке 4.14.

Рисунок 4.14 - ER-диаграмма с включенными установками ссылочной целостности

На диаграмме теперь определена одна из объектных областей, которых мы выде - лили четыре - материальное обеспечение процесса обучения. Рассмотрим другие объектные области на последующих упражнениях.

Шаг 7. На вкладке «Уровень сущностей» сохраните модель, например, под име-

нем Lab_4_Petrov. er1.

Шаг 8. Выполните индивидуальное задание по определению связей между сущ-

ностями в ERwin для указанной предметной области (см. таблица 3.4).

1. Результаты выполнения шагов 1 – 7 программы занятия.

2. Результаты выполнения индивидуального задания.

Контрольные вопросы

1. Как различают зависимые и независимые сущности на диаграмме ERwin?

2. Какая связь между сущностями называется неидентифицирующей?

3. Что такое физическая и логическая модель данных?

4. Какая связь между сущностями называется идентифицирующей?

5. Поясните смысл утверждения о том, что некоторый атрибут «мигрировал»?

6. Что обозначает символика «FK» на диаграмме ERwin?

7. Какими возможностями обладает редактора связей?

8. Каково изображение связей в нотации IDEF1X?

9. Как производится обозначение ссылочной целостности на диаграмме

10.Какие связи между сущностями были использованы при выполнении инди-

видуального задания?

В предыдущих главах рассматривался наиболее часто встречающийся тип связей - идентифицирующие связи - и было показано, как ER

win производит миграцию ключей через эти связи.

В этой главе Вы узнаете, как:

Создавать и использовать неидентифицирующие, рекурсивные связи и связи подтипов. Производить автоматическую миграцию ключевых атрибутов из одной сущности в другую. Предотвращать появление одинаковых имен атрибутов. Задавать режимы наследования атрибутов. Задавать порядок обработки нулевых значений в дочерней сущности связи. Исключать связи "многие-ко-многим".

Управление внешними ключами

При создании диаграммы, хотя Вам, может быть, и хочется добавить ключевые атрибуты в сущность, когда Вы ее создаете, ER

win может сделать большую часть этой работы за Вас, если Вы ему позволите. Когда Вы создаете связь между двумя сущностями, ER win автоматически производит миграцию ключевых атрибутов родительской сущности в дочернюю сущность, где они становятся внешними ключами. Поскольку ER win поддерживает автоматическую миграцию ключей, мы рекомендуем Вам добавлять первичные ключи в независимую сущность сразу же, как только она создана, но не беспокойтесь о ключах для дочерних сущностей. После того, как Вы создадите связь и ER win произведет автоматическую миграцию внешних ключей, вернитесь и добавьте собственные ключи в дочерние сущности диаграммы.

Чтобы облегчить проектирование базы данных, ER

win позволяет задать режим Unique Key, который можно использовать для того, чтобы предупредить Вас о создании атрибута, который может автоматически мигрировать через связь, или запретить Вам создание таких атрибутов. Кроме того, если Вы удаляете связь, ER win автоматически удаляет соответствующие внешние ключи из дочерних сущностей. См. Гл.11, Документирование правил, разд. "Обеспечение уникальности имен сущностей и атрибутов".

Как создать внешние ключи

1. Нарисуйте связь между двумя сущностями или между сущностью и ею же самой (рекурсивная связь). Внешний ключ автоматически мигрирует. Вам не нужно ничего делать!

Чтобы видеть автоматическую миграцию внешних ключей,

нужно установить режим просмотра диаграммы Attribute Display. У Вас должны быть уже созданы атрибуты первичного ключа в родительской сущности.

Как посмотреть атрибуты внешнего ключа

1. Щелкните правой кнопкой мыши по соединительной линии связи - Вы войдете в меню Relationship.

2. Дайте команду "Relationship" для входа в редактор Relationship.

Задание режимов наследования атрибутов

win производит миграцию атрибута первичного ключа, то по умолчанию внешний ключ, который появляется в дочерней сущности, наследует имя, но не наследует определение атрибута первичного ключа. Если Вы хотите, чтобы определение атрибута первичного ключа тоже мигрировало в дочернюю сущность, Вам нужно изменить режимы наследования - Attribute Inheritance Option - которые ER win устанавливает по умолчанию. Для того, чтобы изменить режим наследования по отношению к мигрирующим ключам, дайте команду "Attribute Inheritance..." в меню Option. Вы войдете в окно-диалог Attribute Inheritance Option.

В этом диалоге можно установить три режима. По умолчанию установлен режим "No Inheritance", а Вы можете изменить его на "Full Inheritance" или "Restricted Inheritance", нажимая соответствующую кнопку, а затем - "ОК" для сохранения нового режима.

Как задать режим наследования атрибута

1. Дайте команду "Attribute Inheritance..." из меню Option.

2. Нажмите на одну из кнопок в окне "Inheritance of Primary Key Definitions" для того, чтобы задать нужный Вам режим наследования атрибута:

"Full Inheritance" - определения атрибутов первичного ключа мигрируют во внешний ключ для всех новых и уже созданных связей текущей диаграммы.

"Restricted Inheritance" - определения атрибутов первичного ключа мигрируют во внешний ключ для всех новых cвязей, но это не распространяется на уже созданные связи текущей диаграммы.

"No Inheritance" - миграция определений атрибутов запрещается для всех связей текущей диаграммы. Это тот режим, который установлен по умолчанию.

Задание неидентифицирующих связей

Идентифицирующей связью

называется связь, которая добавляет признаки идентичности в дочернюю сущность путем миграции ключей родительской сущности в область ключевых атрибутов дочерней и таким образом делая дочернюю сущность зависимой от родительской в смысле своей идентичности. Например, когда атрибут movie-numb ER мигрирует из сущности MOVIE в MOVIE-COPY на диаграмме MOVIES.ER1, токаждый экземпляр MOVIE-COPY зависит и от movie-numb ER, и от movie-copy-numb ER, которые уникальным образом его определяют (ни один из этих двух атрибутов не может сам по себе уникальным образом определить конкретную копию фильма).

Можно задать также и такую связь, которая не ставит дочернюю сущность в зависимость от родительской. Этот тип связи называется неидентифицирующей связью . В ER

win такая связь обозначается пунктирной линией с жирной точкой на конце, соответствующем дочерней связи. При неидентифицирующей связи атрибуты первичного ключа родиетльской сущности мигрируют в область данных (неключевая область) , которяа расположена под чертой в дочерней сущности. Если атрибуты, которые мигрировали в неключевую область дочерней сущности, не нужны в этой сущности, то связь называется необязательной неидентифицирующей связью , что подразумевает, что мигрировавшие атрибуты не нужны дочерней сущности для ее идентификации и что она может существовать и без этих атрибутов. В ER win необязательная неидентифицирующая связь обозначается пунктирной линией с жирной точкой на одном конце (дочернем) и ромбиком на другом (родительском).

На рисунке ниже показано, как изображаются в ER

win идентифицирующие, неидентифицирующие и необязательные неидентифицирующие связи, и обобщаются различия между этими связями.

Если связь уже создана на диаграмме, то Вы можете изменить ее тип в редакторе Relationship.

Как изменить тип связи

1. Выберите ту связь, которую Вы хотите изменить. Установите курсор на линию связи и щелкните правой кнопкой мыши для входа в pop-up меню Editor.

2. Дайте команду "Relationship" в меню Editor для входа в редактор Relationship.

3. Нажмите нужную кнопку в окне Relationship Type (Identifying - идентифицирующая, Non-Identifying - неидентифицирующая).

4. Нажмите "ОК" для того, чтобы зафиксировать изменения. ER

win изменяет линию связи на диаграмме в соответствии с новым типом.

Рекурсивной связи в

ER win автоматически присваивается тип Non-Identifiyng. Изменить его нельзя.

Разрешить или не разрешить нулевые значения?

Когда Вы рисуете неидентифицирующую связь, Вам нужно решить, могут ли атрибуты внешнего ключа, наследуемые от родителя, принимать значение NULL или нет. По умолчанию для неидентифицирующей связи задается режим "Nulls Allowed", что означает, что дочерняя сущность может существовать без родительской, и связь называется необязательной. "No Nulls" означает, что существование дочерней сущности зависит от родительской, и связь называется обязательной. В случае необязательной связи (Nulls Allowed) на родительском конце неидентифицирующей связи ER

win ставит знак - ромбик.

Одно из основных различий между идентифицирующей и неидентифицирующей связью - в том, что только те внешние ключи, которые мигрируют через неидентифицирующую связь, могут принимать значения NULL.

См. руководство по методам ER

win Methods Guide , Гл.3, "Обзор языка", разд. "Идентифицирующие и неидентифицирующие связи".

По умолчанию для неидентифицирующей связи установлен

режим "Nulls Allowed", т.е. значения NULL для внешних ключе

Рассмотрим цикл разработки на примере, приведенном в статье Кодда .
Коротко напомним содержательную сторону задачи. Ведется учет служащих. Для каждого служащего хранится информация о детях и о списке занимавшихся этим служащим должностей. Для должностей хранится информация по установленным должностным окладам.
Сначала создадим логический уровень модели. Для этого зададим режим отображения сущностей (Display/Entity Level). Создадим при помощи линейки инструментов сущности "служащий", "дети", "история работы", "история зарплаты". Будем именовать сущности на русском языке.
Выбрав каждую сущность, зададим для нее подробное описание на русском языке в редакторе "Entity Definition". Это описание появится в отчетах ERwin и может быть отображено на диаграмме.
Укажем связи между сущностями. Например, "служащий" связан идентифицирующей связью "является родителем" с сущностью "дети". Описание связи вводится в редакторе "Editor/Relationship".
Результат работы отображен на диаграмме ERwin (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма уровня сущности

Теперь перейдем в режим задания атрибутов (Display/Atribute Level). В редакторе "Entity/Attribute" зададим на русском языке имена ключевых и неключевых атрибутов. Заметим, что для дочерней сущности "дети" ключевой атрибут "номер служащего" не указывается вручную. ERwin обеспечивает его миграцию из родительской сущности. То же происходит с другими дочерними сущностями.
Для атрибута "имя" сущности "служащий" укажем, что он является альтернативным ключом (будем считать, что у всех служащих уникальные имена/фамилии). Для этого после имени атрибута поместим указатель AK1 в скобках.
Результат работы отображен на диаграмме ERwin (рис. 3) в нотации IDEF1X.

Рис. 3. Диаграмма уровня атрибутов в нотации IDEF1X

Вид той же диаграммы в нотации IE (Information Engineering) показан на рис.4.

Рис. 4. Диаграмма уровня атрибутов в нотации IE

Так как имена атрибутов и сущностей задавались нами на русском языке, для перехода к физическому уровню модели следует поставить им в соответствие идентификаторы таблиц, колонок и ограничений, удовлетворяющие правилам целевой СУБД (обычно это означает использование латинских букв, цифр и некоторых специальных символов).
В редакторе "Database Schema" указываем для каждой сущности соответствующее имя таблицы. Затем в редакторе "Attribute Definition" задаем имена колонок таблиц, соответствующие атрибутам сущностей. ERwin и здесь обеспечивает миграцию имен колонок в подчиненные таблицы.
На этом этапе можно воспользоваться и редактором "Extended Attributes" для определения расширенных атрибутов PowerBuilder (формата отображения, маски редактирования, правила контроля, выравнивания, заголовков и комментариев).
В редакторе "Relationship Definitions" указывается физическое имя связи, которое соответствует имени ограничения (constraint), создаваемого ERwin в базе данных.
Теперь все готово к созданию БД и нужно выбрать целевую СУБД (если этого не было сделано раньше). Выберем, например, Sybase System 10.
В редакторе SYBASE Database Schema задаем типы данных для колонок таблиц.
Диалог, в котором происходит выбор типа данных, приведен на рис.5.

Рис. 5. Определение физической модели

Теперь можно перейти к созданию базы данных. Для этого выполняется команда "Sybase schema generation". ERwin построит пакет SQL-предложений генерации базы данных. На рис.6 показан диалог выбора параметров генерации пакета для генерации БД. На рисунке видно, что может быть задан фильтр (генерация не всех таблиц), пакет SQL-предложений можно просмотреть (preview), распечатать, сохранить в файл (report), выполнить генерацию (generate).

Рис. 6. Выбор параметров генерации базы данных

Расширенные функции ERwin