Wykład BD - KK

1

Składowe schematu bazy danych

• obiekty
• powiązania między nimi z uwzględnieniem ich

rodzaju

• atrybuty – cechy obiektów

• Ze względu na ujmowane cechy model ten

nosi nazwę modelu OAR czyli OBIEKT-
ATRYBUT-RELACJA

Wykład BD - KK

2

Etapy budowy schematu bazy danych

1. Zidentyfikować procesy w organizacji

jednocześnie ustalając potrzebne
funkcjonalności

2. Zidentyfikować wszystkie obiekty

uczestniczące w tych procesach

3. Zidentyfikować rodzaje powiązań

pomiędzy obiektami

4. Zdefiniować słowniki
5. Zidentyfikować zmienne swobodne

Wykład BD - KK

3

Etapy budowy schematu bazy danych - Procesy

1. Zidentyfikować procesy w organizacji

jednocześnie ustalając potrzebne
funkcjonalności

• Określić cel realizacji poszczególnych

procesów

• Określić jakich informacji potrzebujemy aby

wykonać proces

• Określić elementy uczestniczące w procesie

• Określić działania potrzebne do wykonania

procesu

• Określić efekty końcowe i stan systemu przed

i po wykonaniu procesu

Wykład BD - KK

4

Etapy budowy schematu bazy danych - obiekty

2. Zidentyfikować wszystkie obiekty

uczestniczące w tych procesach

• Wyróżnić obiekty rzeczywiste (np.

osoba) i abstrakcyjne (np. zajęcia) i
nazwać je

• Określić atrybuty (cechy) obiektów,

które będą potrzebne

• Podać typy tych atrybutów, wielkości

wartości (ile znaków jest potrzebnych)

• Podać ograniczenia dla tych wartości

Wykład BD - KK

5

Etapy budowy schematu bazy danych - Relacje

3. Zidentyfikować rodzaje powiązań

pomiędzy obiektami

• Łączyć kolejne obiekty określając typ

powiązania

• Nie może pozostać żaden obiekt nie

podłączony do pozostałych

Wykład BD - KK

6

Etapy budowy schematu bazy danych - Słowniki

4. Zdefiniować słowniki

• Słownik to zbiór wartości cech wybranego

atrybutu

• Np. wartości atrybutu kolor to {zielony,

niebieski, biały ,...}

• Słownik powinien składać się ze stosunkowo

niewielkiej liczby elementów (kilkaset, kilka
tysięcy) – znacząco mniejszej niż liczba
wystąpień obiektu.

• Jedna wartość ze słownika powinna

wykorzystywana przez wiele obiektów (np.
10000 pojazdów może być tej samej marki
lub tego samego koloru, 5000 tytułów z tego
samego wydawnictwa)

Wykład BD - KK

7

Etapy budowy schematu bazy danych – zmienne

swobodne

5. Zidentyfikować zmienne swobodne

• Zmienne swobodne nie należą do

żadnego konkretnego obiektu ale
wpływają na działanie całego systemu
np. aktualna data, nazwa firmy, telefon,
NIP, REGON firmy, stawka
roboczogodziny, katalog aplikacji itp.

• Zmienne swobodne można umieścić w

osobnej tablicy, która nie musi być z
niczym połączona

Wykład BD - KK

8

Określić możliwe pytania do

nieistniejącej bazy przykład

BIBLIOTEKA

• Jakie są tytuły książek w bibliotece?
• Jacy są autorzy książek?
• Jakie są wydawnictwa?
• Jakie książki wydało dane

wydawnictwo?

• Jakie są dziedziny książek?
• Jakie są dane osobowe czytelników?
• itp.

Wykład BD - KK

9

Określić funkcje bazy –

pobieranie informacji

• wyświetla dane osobowe czytelników,
• wyświetla dane o wydawnictwie,
• wyświetla jakie są książki z danej

dziedziny,

• wyświetla jakie książki napisał autor,
• wyświetla wypożyczenia czytelnika,
• itp.

Wykład BD - KK

10

Dalsze funkcje bazy -

modyfikacja

• umożliwia modyfikację, dodawanie,

usuwanie danych o obiektach:

• czytelniku,
• autorze,
• wydawnictwie,
• dziedzinie,
• itp.

Wykład BD - KK

11

Dalsze funkcje bazy -

zestawienia

• umożliwia tworzenie zestawień,

podsumowań statystycznych, np.

• ile książek wypożyczył w danym

okresie czytelnik,

• czy w bibliotece jest wystarczająca

ilość egzemplarzy danej książki,

• które książki są najczęściej

wypożyczane,

• itp.

Wykład BD - KK

12

Co to jest Encja

• obiekt, coś istniejącego, odróżnialnego od

innych – o czym informacje chcemy znać
i przechowywać,

• zbiór odróżnialnych danych,
• np. AUTOR – dane osobowe autorów,
• KSIĄŻKA – dane o książce,
• WYDAWNICTWO – dane o wydawnictwie
• OSOBA

Wykład BD - KK

13

Encje mają atrybuty

• Encje są opisywane przez atrybuty,
• AUTOR: imię, nazwisko,adres,itp.
• POJAZD: nr rejestracyjny, typ, marka, kolor, ...
• STUDENT: nr indeksu, kobieta, data_urodzenia,

kierunek, ...

Atrybuty poszczególnych encji dobieramy według

potrzeb konkretnej bazy danych (np. BD czytelników
nie zawiera numeru buta osoby, ani jej wzrostu, a BD
dla potrzeb medycznych – zawiera)

Każda encja musi posiadać klucz – atrybut

identyfikujący wystąpienia encji (nr, PESEL,
NIP)

Wykład BD - KK

14

Atrybuty encji c.d.

• atrybut powinien opisywać encję, do której należy,
• Atrybut ma swoją nazwę (np. imię, cena,

nazwa_towaru itp.)

• atrybut ma swoją wartość,(np. imię –

Adam,

nazwisko –

Mickiewicz)

• Atrybuty mają swoje typy (znakowe, liczbowe,

logiczne, datowe itp.)

• Atrybuty mają swoje dziedziny wartości (np.

cena_towaru >=0, pojemność_silnika
[500,10000])

Wykład BD - KK

15

Atrybuty złożone i proste c.d.

• atrybuty w BD powinny przyjmować wartości atomowe

tzn. wartości proste, nierozkładalne na sensowne
wartości prostsze

• np. adres – [ul. Miła 50/4 Katowice] jest wartością

złożoną – należy go rozłożyć na wartości proste

– Ulica
– Nr_domu
– Nr_lokalu
– miasto

• Po co? Łatwiejsze wyszukiwanie, możliwość

porządkowania, unikanie bałaganu i różnego sposobu
zapisu

Wykład BD - KK

16

Związki encji

Encje wchodzą w związki między sobą

• Wydawnictwo

wydaje

książki

,

• Osoba

wypożycza

egzemplarz książki

,

• Klient

składa

zamówienia

,

• Osoba

jest

autorem książki

,

• Osoba

jest

właścicielem pojazdu

,

• Student

należy do

grupy

,

• Grupa

jest przypisana do

kierunku

• itp.,itd

Wykład BD - KK

17

Składowe schematu bazy danych- reprezentacja

graficzna

• obiekty - prostokąty

• powiązania - romby

• atrybuty – elipsy
• (często pomijane ze względu

na czytelność schematu)

Wykład BD - KK

18

Przykładowy schemat bazy danych

obiekt1

obiekt 2

obiekt 3

obiekt 4

obiekt 5

obiekt 6

atr 1

atr 2

atr 4

atr 3

Wykład BD - KK

19

Trzy typy powiązań

obiekt1

obiekt 2

1

n

obiekt1

obiekt 2

m

n

obiekt1

obiekt 2

1

1

jeden do jeden – bardzo
rzadkie

jeden do wielu – bardzo
częste

wiele do wielu – jeszcze
częstsze niż 1:n

Wykład BD - KK

20

Związki encji

• autor pisze

wiele

książek

• książka jest napisana przez

wielu

autorów

• wydawnictwo wydaje

wiele

książek

• książka jest wydana przez

jedno

wydawnictwo

• książka ma

wiele

egzemplarzy

• egzemplarz jest

jednej

książki

Wykład BD - KK

21

Związki encji a związki między

tabelami

• Związek 1:n oznacza że jednemu wierszowi z

pierwszej tabeli odpowiada 1 lub więcej wierszy z
drugiej tabeli, a jednemu wierszowi z drugiej
tabeli odpowiada 0 lub 1 rekord z pierwszej tabeli.

• Związek m:n oznacza że jednemu wierszowi z

pierwszej tabeli odpowiada 1 lub więcej wierszy z
drugiej tabeli, a jednemu wierszowi z drugiej
tabeli odpowiada 1 lub więcej rekordów z
pierwszej tabeli.

• Może tak się zdarzyć, że wierszowi z jednej tabeli

nie odpowiada ani jeden wiersz z innej tabeli

Wykład BD - KK

22

Powiązania a tabele w bazie danych

obiekt1

obiekt 2

1

n

obiekt1

obiekt 2

m

n

obiekt1

obiekt 2

1

1

JEDNA TABELA

DWIE TABELE

TRZY TABELE

Wykład BD - KK

23

Przykład związku 1:n

Jeden klient może
złożyć wiele zamówień
ale jedno zamówienie
może być złożone
przez tylko jednego
klienta

obiekt1

obiekt 2

1

n

DWIE TABELE

Wykład BD - KK

24

Przykład 2 związku 1:n

Jeden pracownik może
obsługiwać wiele
zamówień ale za jedno
zamówienie jest
odpowiedzialny tylko
jeden pracownik

obiekt1

obiekt 2

1

n

DWIE TABELE

Wykład BD - KK

25

Przykład 3 związku 1:n

Jeden produkt należy
tylko do jednej
kategorii ale jedna
kategoria może
obejmować wiele
produktów

obiekt1

obiekt 2

1

n

DWIE TABELE

Wykład BD - KK

26

Przykład związku m:n

Każdy klient może być
obsługiwany przez
wielu pracowników a
każdy pracownik może
obsługiwać wielu
klientów

Związek następuje
poprzez tabelę
zamówienia

obiekt1

obiekt 2

m

n

TRZY TABELE

Wykład BD - KK

27

Przykład 2 związku m:n

Na każdym
zamówieniu może
znajdować się wiele
produktów, a każdy
produkt może
występować na wielu
zamówieniach.

Związek następuje
poprzez tabelę Opisy
zamówień

obiekt1

obiekt 2

m

n

TRZY TABELE

WNIOSEK:
Związek m:n składa się z dwóch związków 1:n ze wspólną tabelą

Wykład BD - KK

28

BD jest zbiorem tabel połączonych

relacjami

Klienci są związani z produktami

Klienci  zamówienia  Opisy zamówień  produkty

Pracownicy są związani z kategoriami

Pracownicy  zamówienia  Opisy zamówień  produkty  Kategorie

Wykład BD - KK

29

BD jest zbiorem tabel połączonych

relacjami

Tabele łączą się w relacje za pomocą kluczy np.
ID klienta w tabeli Klienci jest kluczem głównym a w
tabeli Zamówienia tzw. kluczem obcym
Podobnie w innych tabelach

Wykład BD - KK

30

Tabele samoistne i zależne

Tabele mogą istnieć samodzielnie np. Klienci, Pracownicy,
Dostawcy, Kategorie
lub są zależne od istnienia innych tabel np. Produkty zależą od
Kategorii, Zamówienia od Pracowników i Klientów itd.
Tabele samoistne mają tylko klucze główne, tabele zależne własny
klucz główny i co najmniej jeden klucz obcy

Wykład BD - KK

31

Kolejność tworzenia tabel

Tabele zaczynamy tworzyć od tabel samoistnych w dowolnej
kolejności
mogą istnieć samodzielnie np. Klienci, Pracownicy, Dostawcy,
Kategorie
lub są zależne od istnienia innych tabel np. Produkty zależą od
Kategorii, Zamówienia od Pracowników i Klientów itd.
Tabele samoistne mają tylko klucze główne, tabele zależne własny
klucz główny i co najmniej jeden klucz obcy

1

1

1

1

1

2

2

3

Wykład BD - KK

32

Projektowanie schematu Bazy Danych

Po co projektujemy schematy BD
• Uczynić zadość wymogom dobrej BD
• najlepiej spełnić wymagania użytkownika
• dla celów dokumentacji
• dla celów bieżącej eksploatacji

Wykład BD - KK

33

Projektowanie schematu Bazy Danych

Wymogi dobrego schematu BD
• brak redundancji
• przejrzystość
• czytelność
• odzwierciedlenie wszystkich obiektów
• odzwierciedlenie wszystkich powiązań
• wskazanie charakteru tych powiązań
• pokazanie typów pól

Wykład BD - KK

34

Projektowanie schematu Bazy Danych

Jak spełnić wymagania użytkownika
• uwzględnić wszystkie potrzebne mu informacje
• zapewnić jednoznaczność danych (redundancja)
• nie ograniczać możliwości bazy
• nie nakładać niepotrzebnych ograniczeń na

obiekty i relacje

• umożliwić zadawanie jak największej liczby

zapytań

• zapewnić przyzwoitą wydajność
• nie domagać się zbyt drogiego środowiska

(oprogramowanie i sprzęt)

Wykład BD - KK

35

Projektowanie schematu Bazy Danych

Po co dokumentujemy
• programiści, projektanci, administratorzy,

użytkownicy zmieniają się a bazy trwają

• bazy się rozwijają
• bazy się łączą między sobą
• do bazy przyłączane są nowe aplikacje
• na podstawie BD buduje się systemy analiz

Wykład BD - KK

36

Projektowanie schematu Bazy Danych

Bieżąca eksploatacja
• archiwizowanie i odtwarzanie z

archiwów

• porządkowanie danych
• wykorzystanie rzadziej używanych

funkcji

• przyłączanie nowych użytkowników
• upgradowanie

Wykład BD - KK

37

Podsumowanie

• Od procesów do obiektów które w

nich uczestniczą

• Od obiektów do atrybutów, które

opisują obiekty (w tym kluczy)

• Od obiektów do ich związków
• Od obiektów do tabel
• Od związków do relacji
• Od tabel i relacji do bazy danych