Трансформации объектов в ERWin. Денормализация. Приемы проектирования

и данных.
Бессарабов Н.В.
bes@fpm.kubsu.ru
2007 г.

разбиение таблицы
на две (денормализация) .
Разрешение связи многие-ко-многим (создание

ассоциативной сущности).
Три варианта преобразования иерархии категорий.
Горизонтальное разбиение таблиц (сегментирование).
Вертикальное разбиение таблиц (сегментирование).
Копирование колонок (сегментирование).

 Бессарабов Н.В.2007

когда сущности имеют общие атрибуты или
связи. Ключевые атрибуты родителя

немедленно
передаются потомкам. Пример:

Неключевой атрибут Ключевой атрибут

 Бессарабов Н.В.2007

каждому экземпляру предка соответствует
экземпляр в одном из потомков. В

неполной такого
потомка может не найтись.
Символ полной
категории:


Символ неполной
категории:

 Бессарабов Н.В.2007

представляются каждая своей таблицей (Sypertype-Subtype Identity)
И родительская и дочерние сущности

представляются одной таблицей (Sypertype-Subtype Rollup)
Создаются таблицы только для дочерних сущностей (Sypertype-Subtype Rolldown)
Для преобразования находясь в логическом уровне
выделите символ категории. Выберите один из
подсвеченных инструментов:

 Бессарабов Н.В.2007

Далее следуем указаниям
мастера
 Бессарабов Н.В.2007

Бессарабов Н.В.2007

(
c3

VARCHAR2(20) NULL,
c1 INTEGER NOT NULL,
c2 VARCHAR2(20) NULL)
PARTITION BY RANGE (c2)
(
PARTITION p1
VALUES LESS THAN (0.5*MAXVALUE)
,
PARTITION p2
VALUES LESS THAN (MAXVALUE));

ALTER TABLE Tab
ADD ( PRIMARY KEY (c1) ) ;

 Бессарабов Н.В.2007

менее
содержат ненужную избыточность, или,
наоборот, из за недостатка связей не
позволяют

исполнить некоторые
запросы и т. д.

 Бессарабов Н.В.2007

проявляется именно после исчезновения этой связи.
Если, например, отдел остался без

работников, как определить какие автомобили закреплены за отделом? Выход в создании связи между сущностями Отдел и Автомобиль.

 Бессарабов Н.В.2007

основании которого выдано разрешение, то связь между сущностями «Служба» и

«Разрешение» избыточна.
Для ответа на вопрос «какая служба выдала разрешение?» достаточно пройти через сущность «Служба».

 Бессарабов Н.В.2007

связь типа N:N








Транзитивная связь функциональных зависимостей
“Счет –Заказ” и

“Заказ - Документ “

 Бессарабов Н.В.2007

таблицы могут требоваться
свои связи, не приемлемые для других строк.

Этот факт в нотации Р. Баркера изображают
альтернативной дугой.
Например, следующие связи
СТУДЕНТ получает СТИПЕНДИЮ
или
СТУДЕНТ вносит ПЛАТУ_ЗА_ОБУЧЕНИЕ

 Бессарабов Н.В.2007

две подсущности. В таких случаях говорят о введении подтипов.
 Бессарабов

Н.В.2007

становится выявление общих свойств у последних двух типов.
 Бессарабов

Н.В.2007

любыми веществами (сокращенно В.) могут быть определены рекурсивные связи

типа:
Каждое В. может состоять из одного или нескольких В.
Каждое В. может входить в состав одного или нескольких В.
Каждое В. может быть растворимо в одном или нескольких В.
Каждое В. может быть растворителем для одного или нескольких В.
Но полный список связей не определен!!!

 Бессарабов Н.В.2007

свойств сущности «ВЕЩЕСТВО»

 Бессарабов Н.В.2007

свойств сущности «ВЕЩЕСТВО»

Вместо отдельных связей в ней появилась сущность «СВЯЗЬ ВЕЩЕСТВ».
Дополнительная сущность «ТИП СВЯЗИ ВЕЩЕСТВ» с тремя атрибутами может описывать и перечисленные связи и те, которые добавятся в будущем.

 Бессарабов Н.В.2007

довольно редко. Однако, существует два типа систем, в которых схема

базы перестраивается постоянно:
Информационные системы (ИС) с данными, структуры которых невозможно предусмотреть заранее. Типичный пример – медицинские данные.
Средства разработки ИС. Особый интерес представляют инструментальные средства, в которых структуры данных или же весь прототип ИС собирается «на ходу» в процессе сбора сведений о предметной области и задаче.

можно разместить в так называемой универсальной модели (УМД), состоящей из

небольшого количества таблиц. Этот набор таблиц один и тот же для любой представляемой виртуальной схемы.
Отличие УМД в том, что она хранит в себе и данные и метаданные. Вспомним, что метаданные в обычной РБД хранятся в отдельной базе -- словаре.
Таблицы УМД представляют иерархию данных и метаданных. В одном из вариантов это набор таблиц:
“схема” – “таблица” – “столбец” – “данные”.
Последняя таблица “данные” содержит значения, находящиеся в клетках таблиц виртуальной схемы.
На следующем слайде приведены схемы таблиц упрощенной УМД.

 Бессарабов Н.В.2007

запросы;
низкое быстродействие;
отсутствие во многих реализациях: ограничений целостности декларативных и процедурных

(ОЦ), индексов, пользователей, ролей, представлений.

emp.ename, emp.job, emp.sal, emp.deptno, dept.dname
FROM emp, dept
WHERE emp.deptno=dept.deptno;

T1.VAL,T2.VAL,T3.VAL,T4.VAL,T5.VAL
FROM TC T1, TC T2, TC T3, TC T4,

TC T5, TC T6, TC T7, TC T8
WHERE T1.COLUMN_NAME='ENAME' AND T1.TABLE_NAME='EMP' AND T1.SCHEME_NAME='SCOTT'
AND T2.COLUMN_NAME='JOB' AND T2.TABLE_NAME='EMP' AND T2.SCHEME_NAME='SCOTT'
AND T3.COLUMN_NAME='SAL' AND T3.TABLE_NAME='EMP' AND T3.SCHEME_NAME='SCOTT'
AND T4.COLUMN_NAME='DEPTNO' AND T4.TABLE_NAME='EMP' AND T4.SCHEME_NAME='SCOTT'
AND T5.COLUMN_NAME='DNAME' AND T5.TABLE_NAME='DEPT' AND T5.SCHEME_NAME='SCOTT'
AND T6.COLUMN_NAME='DEPTNO' AND T6.TABLE_NAME='EMP' AND T6.SCHEME_NAME='SCOTT'
AND T7.COLUMN_NAME='DEPTNO' AND T7.TABLE_NAME='DEPT' AND T7.SCHEME_NAME='SCOTT'
AND T8.COLUMN_NAME='SAL' AND T8.TABLE_NAME='EMP' AND T8.SCHEME_NAME='SCOTT'
AND T1.STRING_NUMBER=T2.STRING_NUMBER AND T1.STRING_NUMBER=T3.STRING_NUMBER AND T1.STRING_NUMBER=T4.STRING_NUMBER AND T1.STRING_NUMBER=T6.STRING_NUMBER
AND T1.STRING_NUMBER=T8.STRING_NUMBER AND T2.STRING_NUMBER=T3.STRING_NUMBER AND T2.STRING_NUMBER=T4.STRING_NUMBER AND T2.STRING_NUMBER=T6.STRING_NUMBER
AND T2.STRING_NUMBER=T8.STRING_NUMBER AND T3.STRING_NUMBER=T4.STRING_NUMBER AND T3.STRING_NUMBER=T6.STRING_NUMBER AND T3.STRING_NUMBER=T8.STRING_NUMBER
AND T4.STRING_NUMBER=T6.STRING_NUMBER AND T4.STRING_NUMBER=T8.STRING_NUMBER AND T5.STRING_NUMBER=T7.STRING_NUMBER AND T6.STRING_NUMBER=T8.STRING_NUMBER
AND (T6.VAL=T7.VAL AND TO_NUMBER(T8.VAL)>10000);

Универсальная модель данных (5/6)

по методу Т. Кайта
SELECT T1.ENAME, T1.JOB, T1.SAL, T1.DEPTNO, T2.DNAME
FROM

(SELECT STRING_NUMBER,
MIN(DECODE(COLUMN_NAME,'ENAME',VAL)) ENAME,
MIN(DECODE(COLUMN_NAME,'JOB',VAL)) JOB,
MIN(DECODE(COLUMN_NAME,'SAL',VAL)) SAL,
MIN(DECODE(COLUMN_NAME,'DEPTNO',VAL)) DEPTNO
FROM TC
WHERE TABLE_NAME='EMP' AND SCHEME_NAME='SCOTT'
GROUP BY STRING_NUMBER) T1,
(SELECT STRING_NUMBER,
MIN(DECODE(COLUMN_NAME,'DNAME',VAL)) DNAME,
MIN(DECODE(COLUMN_NAME,'DEPTNO',VAL)) DEPTNO
FROM TC
WHERE TABLE_NAME='DEPT' AND SCHEME_NAME='SCOTT'
GROUP BY STRING_NUMBER) T2
WHERE T1.DEPTNO=T2.DEPTNO AND T1.SAL>10000;

до 3НФ или НФБК;
Анализ времени выполнения запросов и сложных вычислений,

анализ размеров столбцов и таблиц;
Частичная денормализация с принятием мер против появления аномалий.

 Бессарабов Н.В.2007

достаточно часто, то желательно добавле-ние избыточной связи, выделенной жирной линией.

 Бессарабов Н.В.2007

сумма платежей (CHARGE_AMOUNT) за отдельные единицы арендуемого оборудования. В

свою очередь CHARGE_AMOUNT получается умножением стоимости суточной аренды (DAILY_CHARGE) на количество дней (NUMBER_OF_DAYS).

 Бессарабов Н.В.2007

= ’A’
AND START_DATE = (SELECT

MAX(START_DATE) FROM PRICES
WHERE PRICE_CODE = ’A’
AND START_DATE <= требуемая_ дата)

 Бессарабов Н.В.2007

= ’A’
AND заданная_ дата

BETWEEN START_DATE AND END_DATE;

 Бессарабов Н.В.2007

таблице в часто используемых запросах выбирают только часть столбцов;
часть

столбцов «узкие» и помещаются в один блок или немногие блоки; другая часть «широкие», так что каждый столбец занимает несколько блоков; запросы часто используют ту или другую группу столбцов

 Бессарабов Н.В.2007

агрегированные данные в виде
многомерных кубов (гиперкубов).
На рисунке справа заимствованный

из [2] пример трёхмерного куба,
изображающего зависимость
объема продаж от года, продавца и
марки машины.
Из-за трудностей представления многомерных данных гиперкубы
представляют визуально в виде набора закладок с двумерными
срезами гиперкуба.
Работа с многомерными данными (режим OLAP) связана с
агрегированием больших объемов данных. Она существенно
отличается от обычного режима работы с базой, называемого OLTP.

 Бессарабов Н.В.2007

всех столбцов ограничены. Обычно гиперкубы моделируют схемами “звезда” и “снежинка”.

Центральная, обычно большая, таблица это таблица факта (на рисунке SALE) содержит исследуемый показатель (measure). Таблицы размерности (dimensional table) соединены с таблицей факта и представляют разметку одной из сторон куба. Нетрудно заметить, что на рисунке изображен четырехмерный гиперкуб с измерениями CUSTOMER, PRODUCT, SALESPEOPLE, TIME.

 Бессарабов Н.В.2007

данных, таких как “кварталы”, “месяцы”
и “дни”. В приве-
денном примере

[2] по вертикали
агрегация
ведется
по салонам и
менеджерам.

 Бессарабов Н.В.2007

(outrigger). Они позволяют нормализовать данных в таблицах размерности. Консольные таблицы

связаны только c таблицами размерности, причем консольная таблица в этой связи родительская, а таблица размерности - дочерняя. Связь может быть идентифицирующей или неидентифицирующей.
Модель, в которой консольные таблицы строятся для каждой таблицы размерности называется схемой "снежинка".

 Бессарабов Н.В.2007

Model -> Model Properties и выберите

опцию DM для физического
уровня (Physical Notation)

 Бессарабов Н.В.2007

Роль таблицы может вычисляться автоматически
по анализу созданных связей.
Выбираем ручной вариант.




Указав в меню
свойств таблицы
Dimensional,
создаем таблицу
фактов, а затем
таблицы
размерностей.

 Бессарабов Н.В.2007

виде одной стрелки в BPWin, может содержаться в нескольких сущностях

и атрибутах в модели данных и наоборот.
Работы в BPWin могут создавать или изменять данные, которые соответствуют входящим стрелкам.
BPWin позволяет связать элементы модели данных, документировать влияние работ на данные и тем самым позволяет создать спецификации на права доступа к данным для каждого процесса.

 Бессарабов Н.В.2007

сущности и атрибуты.
Они создаются двумя способами:
в словарях сущностей

и атрибутов (в меню
Dictionary/Entity Dictionary и /Attribute Dictionary )

 Бессарабов Н.В.2007

and Attribute Dictionary Editor (в меню Model/ “Entity/Attribute Editor”)



Бессарабов Н.В.2007

файла с расширением .bpx, выберите в меню File/Export/ERWin(BPX).
3. В

ERWin выбрать меню File/Inport/BPWin и в диалоге ERWin Open File указать файл BPX, в который была выгружена информация о модели.

 Бессарабов Н.В.2007

модель и выгрузите данные модели в файл с расширением *.eax.

Для этого выберите пункт меню File/Export/BPWin.
В BPWin выберите пункт меню File/Import/ERWin(EAX). Появится диалог Import Differences Preview. Для внесения данных в модель процессов нажмите кнопку Accept.

 Бессарабов Н.В.2007

Data диалога Arrow Properties, можете связать атрибуты со стрелкой. Каждая

стрелка может быть связана с несколькими атрибутами различных сущностей.

 Бессарабов Н.В.2007

Editor
Для сущностей создается ассоциация CRUD (Create, Read, Update, Delete).
Для

атрибутов создается ассоциация IRUN (Insert, Read, Update, Nullify)
Ассоциации CRUD и IRUN – это правила использования сущностей и атрибутов работами, т.е. то, что могут делать работы с входящими и исходящими данными. Так стрелки входа представляют данные, которые могут быть прочитаны (Read) или обновлены (Update). Эти данные нельзя создать (Create, Insert) или удалить (Delete, Nullify). Данные, поступающие по стрелкам управления можно только читать. Выходные данные можно обновлять, удалять или создавать. Для стрелок механизма нет ассоциаций.

 Бессарабов Н.В.2007

Это
позволило разрешать связи типа “многие-ко-многим”, появляющиеся в
логической модели,

но не реализуемые на физическом уровне.
Появилась возможность использовать в РБД не присущее
реляционной модели категории.
Изучена денормализация, в том числе сегментирование таблиц,
неявные ключи, работа с выводимыми данными.
Кратко рассмотрена работа с данными, меняющимися во времени.
Рассмотрены сомнительные структуры данных, возникающие на
стадии проектирования базы.
Показаны два варианта так называемой универсальной модели
данных, позволяющей хранить в таблицах базы и данные и метаданные.
Создание многомерных моделей OLAP, точнее реляционного
варианта ROLAP, реализуемого схемами “звезда” и “снежинка”,
позволяет создавать хранилища данных используемые для их анализа.
В заключительной части рассмотрено решение проблемы
соответствия структуры модели бизнес-процессов и схемы базы.

 Бессарабов Н.В.2007

2005 – 432 с.
Хрусталёв Е. М. Агрегация данных в OLAP-кубах.

www.olap.ru

 Бессарабов Н.В.2007