Databaser design och programmering. Fö 2: Design processen, ER-modellering

Transkript

1 Databaser design och programmering Fö 2: Design processen, ER-modellering

2 2 Programutveckling Interaktionsdesign, behovsanalys Programdesign, databasdesign Implementation

3 3 Programdesign, databasdesign Databasdesign Kravspecifikation Applikationsdesign Konceptuell design Konceptuell datamodell Transaktionsdesign Logisk design Implementationsmodell Fysisk design Fysisk datamodell Implementation

4 4 Kravspecifikation För att formulera en kravspecifikation: Identifiera användare Vad behöver användarna utföra för uppgifter? Vilken information behövs? Hur används informationen? Vilka typer av sökningar är vanliga?

5 5 Konceptuell datadesign Mål: skapa en högnivå-specifikation av informationsinnehållet i databasen Konceptuell modell är oberoende av DBMS (dvs. ingen hänsyn till implementations-detaljer)

6 6 ER-modellen Enligt ER-modellen består en domän av entiteter (saker) som har samband med varandra Varje entitet har ett antal attribut och varje attribut har ett visst värde.

7 7 Entitetstyp En typ av företeelse som behöver representeras. En individ av den typen är en entitetsinstans Entitetstyp Person Byggnad/hus Kurs Företag Idé Entitetsinstans Anna Axelsson Globen Databaser - design och prog. Nokia AB E=MC 2

8 8 Sambandstyp Representerar ett förhållande mellan två eller flera entitetstyper. Om entitetsinstanserna kan höra ihop finns det en sambandsinstans mellan dem. Sambandstypen är mängden av sådana sambandsinstanser. Ex: Student läser program läser blir då sambandstypen Anna Anderson läser Statistik och Dataanalys är en sambandsinstans

9 9 Attribut De egenskaper hos entitetstyper som vi är intresserade av representeras som en entitetstyps attribut. Varje attribut har en domän (värdemängd) som anger de tillåtna värdena för attributen.

10 10 Attribut: exempel Studenten Anna Axelsson kan t.ex. beskrivas som följande entitet: Attribut Attributvärde Namn Anna Axelsson LiuID annax234 Adress Studentvägen 8, 1tr Telefon Kurser 729G68, 732G16

11 11 Värden I en ER-modell brukar man identifiera tre slags attributvärden: enkla (ex. LiUID) sammansatta (ex. Adress) multipla (ex. kurser) null

12 12 Notation för ER-modeller ER-modeller beskrivs i diagramform Entitetstyp Sambandstyp Attribut

13 13 Exempel: universitetsstudier Kravspec Antag att universitetet behöver ett databassystem för att hålla rätt på studenter som går program, vilka sektioner de är med i och vilka som betalt terminssavgiften. Datakrav: För att representera studenter behöver vi lagra namn, personnummer för att få ett unikt ID, liuid och lösenord, samt kontaktinformation: adress och telefonnummer. En adress består av gatunamn, husnummer, postnummer och postort. En student kan ha flera telefonnummer. En student kan vara medlem i flera sektioner och antogs till ett program ett visst år. En student kan ha bytt program och har då antagits till ett annat program ett annat år.

14 14 Exempel: kravspec forts. De program som finns beskrivs med namn och en unik kod, t.ex. f7ksa och har en programansvarig och en studierektor (namnen lagras). Ett program har en tillhörande studentförening (sektion). Sektionerna identifieras med namn och man lagrar också sektionens lokal. En sektion kan organisera studenter från flera olika program (t.ex. både kandidat och master i samma ämne). Sektionerna tar en terminsavgift för medlemskapet och man vill registrera den senaste terminen en student betalt för.

15 15 Exempel: kravspec forts: Funktionskrav: Man vill kunna söka ut liu-id och annan kontaktinformation till de studenter som tillhör en viss sektion. Man vill kunna hitta vilken sektion som organiserar ett visst program och vilka studenter som går de olika programmen. Man vill kunna se när en student antogs till ett program. Man vill kunna se när en student senast betalade terminsavgiften. Mycket information! Hur angripa detta?

16 16 ER-modellering Studera den värld som skall modelleras och identifiera de: Entitetstyper Sambandstyper Attribut som behövs för problemlösningen.

17 17 Exempel: universitetet Hur hitta entitetstyper och sambandstyper? Tips: Sunt förnuft! Entitetstyper är ofta substantiv! Meningar där entitetstyperna kombineras beskriver ofta sambandstyper.

18 18 Nyckelattribut Identifiering av nyckelattribut ingår i ER-modellering och databasdesign. Ett attribut med unika värden för varje instans av en entitetstyp kallas nyckelattribut Om inget attribut ensamt är unikt för varje instans? Flera tillsammans (gör sammansatt). markeras i ER-diagrammet med understrykning av attributnamnet Nyckelattribut i exemplet?

19 19 Sambandstyper: kardinalitet Specificerar antalet sambandsinstanser av en viss typ som en entitetsinstans kan ingå i. För binära sambandstyper (siffran skrivs vid respektive entitetstyp i diagrammet): en-till-en (1:1) en-till-många (1:N) många-till-en (N:1) många-till-många (M:N) Kardinalitet för flervägssamband uttrycks i ord

20 20 Sambandstyper: deltagande specificerar om en entitetsinstans måste ha ett samband via sambandsinstansen. Om alla entiteter av en viss typ måste delta i ett samband av den typen kallas det totalt/ fullständigt deltagande. Om alla entitetsinstanser inte måste delta i någon sambandsinstans är det partiellt deltagande. Totalt deltagande ritas i diagrammet som dubbelstreck mellan entitetstyp och sambandstyp.

21 Universitetsexemplet 21

22 22 Exempel: Universitetsfest: entitetstyp utan id Antag att sektionerna vill registrera sina fester, alltså de fester sektionen regelbundet organiserar. Dessa identifieras med namn och har en tidpunkt, budget och lokal. Eftersom sektionerna inte nödvändigtvis kollar med varandra finns det ingen garanti för att olika sektioner inte hittar på fester med samma namn (men en sektion har naturligtvis inte två fester med samma namn).

23 23 Svag entitetstyp Är en entitetstyp vars instanser inte kan identifieras utan att blanda in en instans av en annan entitetstyp. Den identifierande entitetstypen kallas ägande entitetstyp och sambandet som används vid identifikation kallas ägande samband och en svag entitetstyp måste ha totalt deltagande i det ägande sambandet. Identifierande attribut i den svaga entiteten kallas partiell nyckel.

24 ER-diagram, exemplet 24

25 25 Verifiera ER-modellen mot tänkta frågor Liu-id och kontaktinformation till en viss student? Vilken sektion organiserar ett visst program? Vilka studenter går ett visst program? När antogs en viss student till det eller de program den är registrerad på? Vilken termin betalade en viss student senast sektionsavgiften?

26 26 Designbeslut Tänk på vid design av begreppsmodell: Undvik redundans. ex: attribut som finns på flera entitetstyper sambandstyper som går att härleda Enkelt är vackert. Undvik onödiga entitetstyper. entitetstyper med 1:1-samband kan vara varianter av samma entitetstyp. entitetstyper som bara förbinder andra entitetstyper. å andra sidan: inga lösa entitetstyper

27 27 Fler designbeslut Avvägningar: attribut eller samband med annan entitetstyp? flera enkla attribut eller ett sammansatt? flervägssamband eller en entitetstyp i mitten?

28 28 Summering: designprocessen hittills Skapa kravspecifikation Skilj ut datadesign från funktionsdesign Skapa ER-modell: entitetstyper (t.ex via substantiv) sambandstyper, kardinalitet och deltagande attribut till entitetstyper nycklar

29 29 Summering forts: designprocessen hittills Granska modellen redundans enkelhet kontrollera mot transaktioner

30 Frågor?