مراحل ساخت مدل ER

مراحل ساخت مدل ER

 

قبل از شروع به رسم دياگرام، نيازمندی های سيستم بايد مشخص و مستند شده باشد. سپس مراحل زير برای رسم نمودار ER طی می شود:

1. تعيين موجوديت ها. کليه موجوديت های بالقوه و اشيائی که در سيستم مورد توجه هستند را ليست کنيد.
   • مطمئن شويد که انواع موجوديت متفاوت از هم هستند و موجوديت های تکراری را حذف کنيد

• خود سيستم را به عنوان يک نوع موجوديت در نظر نگيريد(مثلا کتابخانه در سيستم کتابخانه).
2. تعيين صفات خاصه. صفات خاصه هر نوع موجوديت را ليست کنيد.
   • مطمئن شويد که هرنوع موجوديت واقعا مورد نياز است.
   • انواع موجوديت ها مجموعه صفات خاصه مشابه نبايد داشته باشند.
3. برقراری کليد اوليه. صفت خاصه منحصر بفرد در هر نوع موجوديت را تعيين کنيد.
4. تعريف ارتباطات. هر نوع موجوديت و ارتباطات آن با بقيه را بررسی نماييد.
5. تعيين درجه ارتباط، کارديناليتی و اختياری بودن ارتباطات. قيدهای بين موجوديت های شرکت کننده در هر ارتباط را بازبينی کنيد.
6. ارتباطات اضافه را حذف کنيد.

صفت خاصه

صفت خاصه

 یک موجودیت توسط صفات خاصه خود توصيف می شود. یک صفت خاصه (attribute) یک ویژگی ازموجودیت است. کلیه داده های مربوط به هر موجودیت در صفات خاصه اش نگهداشته می شود.

صفات خاصه در مدل های ER به صورت بیضی هائی متصل به موجودیت خود ظاهر می شوند.

 مثال. صفات خاصه يک دانشجو می تواند شامل شماره دانشجوئی، نام، نام خانوادگی، آدرس، سال تولد، رشته تحصيلی و غيره باشد.

 

هر نوع موجودیت می تواند تعداد زیادی صفت خاصه داشته باشد و اگر همه آنها در نمودار ER نمایش داده شود نمودار گیج کننده می شود، بنابراين تنها صفاتی نمايش داده می شود که اطلاعی را به ER اضافه می کند.

يک نمونه خاص از يک صفت خاصه يک مقدار است. دامنه (domain) يک صفت خاصه مجموعه مقادير ممکن است که يک صفت خاصه می تواند داشته باشد.

 مثال. دامنه صفت خاصه نام يک دانشجو يک رشته کاراکتری است.

صفت خاصه می توانند ساده يا مرکب باشد. صفات خاصه مرکب از چند صفت خاصه ديگر تشکيل شده است.

مثال: صفت خاصه مرکب مانند اجزای آدرس.

کلید

کلید

 کليد ها مشخصه منحصر بفرد يک موجوديت است. یک کلید (key) يک يا ترکيب چند صفت خاصه از موجوديت است که یک نمونه منحصربفرد از موجودیت را مشخص می کند.

مثال. يک فرد ممکن است توسط شماره شناسنامه اش يا توسط نام+نام و خانوادگی+آدرس مشخص شود.

در نمودار ER زیر صفت خاصه کلید یک خط کشیده می شود.

 

موجودیت

موجودیت

یک موجودیت (entity) فرد، شیء، مکان يا مفهومی در سیستم است که می خواهیم آنرا مدل کنیم و اطلاعاتی درباره آن داشته باشیم.

موجوديت ها اشيای متمايز از هم هستند که اطلاعاتی درباره آنها جمع و درپايگاه ذخيره می شود. به طور کلی هر چيزی که سازمان نياز دارد داده ای درباره اش ذخيره شود.

در نمودار ER موجودیت ها توسط مستطیل نمایش داده می شوند.

 مثال: در دانشگاه موجودیت ها می تواند شامل دانشجو، درس، استاد، کلاس، دانشکده، گروه آموزشی و غیره باشد.

 

 

يک موجوديت مشابه يک جدول در مدل رابطه ای است.

موجوديت ها به صورت مستقل و وابسته (يا ضعيف و قوی) تقسيم بندی می شوند. يک موجوديت مستقل موجوديتی است که به ديگری متکی نيست. يک موجوديت وابسته موجوديتی است که به ديگری تکيه دارد و با حذف موجودیت دیگر حذف می شود.

 

مدلEER

درسال 1976 یک دانشجوی دوره دکتری کامپیوتردرانستستو تکنولوزی ماساچست(MIT)به نام چن مدلی برای طراحی بانک اطلاعات پیشنهاد کرد.اومدل خود راER(ENTITY relationshap)نامید.درمدل ERهربانک اطلاعات درساده ترین شکل خود دارای بخشهای است.

مدل موجوديت-ارتباط

مدل موجودیت-ارتباط (Entity-Relationship) يا مدل ER توسط Peter Pin-Shan Chen از انستیتو تکنولوژی ماساچوست (MIT) در سال 1976 طراحی شد. مدل ER مدل ادراکی داده است که دنیای واقعی را به صورت موجودیت ها و وابستگی های بین آنها می بیند. در مدل ER ساختار پایگاه داده به صورت یک دیاگرام به تصویر کشیده می شود که ارتباط منطقی موجودیت ها را به صورت يک نمودار ترسيمی نمايش می دهد.

مدل ER به عنوان ابزاری برای طراحی پایگاه داده بسیار موفق است و کمک بسیار خوبی برای طراحی، پيآده سازی، بهینه سازی و اشکالزدائی برنامه های پایگاه داده است. ساختارهائی که در مدل ER استفاده می شوند براحتی به جداول رابطه ای تبدیل می شوند. مدل ER مستقل از سخت افزار و DBMS است.

اجزای نمودار ارتباط-موجودیت

يک دياگرام ER از اجزای زير تشکيل شده است:

• موجودیت
• صفات خاصه
• ارتباط
• کارديناليتی

 

تاریخچه پایگاه داده

مفهوم پایگاه داده از دهه ی 1960 برای کاهش مشکلات فزاینده در طراحی، ساخت، و نگهداشت سیستم های اطلاعاتی(معمولا با تعداد زیادی کاربرِ نهایی همزمان، و با تعداد زیادی داده ی مختلف )ایجاد شده است. این مفهوم به همراه مفهوم سیستم های مدیریت پایگاه داده که دستکاری موثر و کارا به پایگاه داده ها را ممکن می کند رشد کرده است.

اولین کاربردهای اصطلاح پایگاه داده به ژوئن ۱۹۶۳ باز می‌گردد، یعنی زمانی که شرکت System Development Corporation مسئولیت اجرایی یک طرح به نام «توسعه و مدیریت محاسباتی یک پایگاه داده‌ای مرکزی» را بر عهده گرفت. پایگاه داده به عنوان یک واژه واحد در اوایل دهه ۷۰ در اروپا و در اواخر دهه ۷۰ در خبر نامه‌های معتبر آمریکایی به کار رفت.

اولین سیستم مدیریت پایگاه داده در دهه ۶۰ گسترش یافت. از پیشگامان این شاخه چارلز باخمن می‌باشد. مقالات باخمن این را نشان داد که فرضیات او کاربرد بسیار مؤثرتری برای دسترسی به وسایل ذخیره سازی را مهیا می‌کند. در آن زمانها پردازش داده بر پایه کارت‌های منگنه و نوارهای مغناطیسی بود که پردازش سری اطلاعات را مهیا می‌کند. دو نوع مدل داده‌ای در آن زمانها ایجاد شد. موجب توسعه مدل شبکه‌ای شدکه ریشه در نظریات باخمن داشت و مدل سلسله مراتبی که توسط North American Rockwell ایجاد شد و بعداً با اقباس از آن شرکت محصولIMS را تولید نمود.
مدل رابطه‌ای توسط E. F. Codd در سال ۱۹۷۰ ارائه شد.او مدل‌های موجود را مورد انتقاد قرار می‌داد. برای مدتی نسبتاً طولانی این مدل در مجامع علمی مورد تأیید بود. اولین محصول موفق برای میکرو کامپیوترها dBASE بودکه برای سیستم‌عامل هایCP/M و PC-DOS/MS-DOS ساخته شد. در جریان سال ۱۹۸۰ پژوهش بر روی پایگاه‌های مدل توزیع شده و ماشین‌های پایگاهی (database machines) متمرکز شد، اما تأثیر کمی بر بازار گذاشت. در سال ۱۹۹۰ توجهات به طرف مدل شیء گرا جلب شد. این مدل جهت کنترل داده‌های مرکب لازم بود و به‌سادگی بر روی پایگاه داده‌های خاص، مهندسی داده(شامل مهندسی نرم‌افزار منابع) و داده‌های چند رسانه‌ای کار می‌کرد.

در سال ۲۰۰۰ نوآوری تازه‌ای رخ داد و پایگاه اکس‌ام‌ال (XML) به وجود آمد. هدف این مدل از بین بردن تفاوت بین مستندات و داده‌ها است و کمک می‌کند که منابع اطلاعاتی چه ساخت یافته باشند یا نه در کنار هم قرار گیرند.

 

امنیت وجامعیت داده ها

دادگان(meta data)

به معنایی فراداده یعنی داده های که اصلی نیستند.

لغتنامه داده ها (data dictionary)

داده های ان اصلی نیستند.این نرم افزارها از اشتباهاتی شبیه وارد کردن یک نام با دو معنای مختلف ویا دو نام برای یک مفهوم جلوگیری می کنند.و لغتنامه زیر مجموعه ی کاتالوگ سیستم است

 

امنیت وجامعیت

الف- امنیت(security)

به معنای محافظت از داده هادربرابر خطرات،وجلوگیری از دستیابی غیر مجاز به داده ها.

ب-جامعیت(integrity)

به معنای صحت داده هاوپردازش ها وپیروی از مقررات سیستم است

تراکنش

برنامه ای است که در محیط بانک اطلاعات اجرا می شود با خصوصیاتی که یک برنامه داردولی مدیریت ان dbmsاست.ولی برنامه راoperating system مدیریت می کند.برای اینکه تراکنش خوب عمل کن نیاز به چهار خاصیت زیر دارد:

الف-یکپارچگی: تمام دستورالعمل های یک تراکنش باید انجام شود یاهیچ کدام.

ب-همخوانی(consistency):تمامی قوانین جامعیت بانک اطلاعات رارعایت کند.یعنی اگر کاربر برنامه غلط اجرا کرد مسولش خود کاربر است.

ج-انزوا(isolation):نتیجه نهایی در پایگاه داده در تراکنش منزوی نباید فرق کند.برای همروند نباید داده رادچار مشکل کرد.

د-پایانی(durability):ترکنش که به مرحله ی انجام برسد اثرشان ماندنی است.وبه طور تصادفی از بین نمی روند

استقلال داده ها:

استقلال فیزیکی داده ها :نباید داده ها از لحاظ فیزیکی بهم ربط داشته باشند.

استقلال منطقی داده ها:اگر چیزی درون طراحی تغییر کرد کاربر نباید چیزی احساس کند.

 

مدل های بانک اطلاعات

الف-مدل های قدیمی

مهمترین این مدل ها مدل سلسله مراتبی ومدل شبکه ای هستند. این دو مدل امروز کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.در مدل سلسله مراتبی از درخت ودر مدل شبکه ای از گراف برای سازماندهی داده ها استفاده می شود.

ب-مدل سنتی(مدل رابطه ای)

بهترین نوع مدل می باشد یک تئوری ریاضی قوی پشت سرش دارد به خاطر همین این مدل قوی می باشد.مدل رابطه ای یک مدل جدول است چون زبان ساده است و نمایش ان ساده است.

ج-مدل جدید(فرارابطه ای)

برای کاربد های تجاری وسنتی بانک اطلاعات است.از مهمترین این مدل هامدل شی گرا(object-oriented)،مدل تابعی(functional)،مدل منطقی(logical)،مدل استنتاجی(deductive) رانام برد.

 

مقدمه جلسه اول

پردازش داده ها دردهه 1950 تا کنون فراز نشیب های بسیاری داشته است.در اوایل کاربران مستقیما بامحیط های فیزیکی یا سخت افزار کامپیوتر سروکار متفاوتی داشتند وداده هاراروی آنها ذخیره وبازیابی میکردند.باگذشت زمان نرم افزارهای به نام شیوه ی دستیابی access  methodونامهای مشابه به وجود امد که رابط بین کاربروکامپیوتربود.

کاربران بااستفاده از این نرم افزارها می توانستند داده هارابا فرم های متفاوتی که در طول زمان پیشرفت کرده بود روی رسانه ذخیره کنند این نرم افزارها مدیریت ذخیره وبازیابی را بر عهده داشتند.

به وجود امدن این نرم افزارها کار ساده ای نبود.برای هر کاربر می بایست داده های مربوط راجداگانه اماده کرد و اشتراک داده ها درسطح قابل قبولی ممکن نبود.همچنین تامین امنیت داده هاو حفات از انها مشکل بود.اصلی ترین تفاوت این روش با روشهای قبلی وجود حصارینفوذ ناپذیر به نام "نظام مدیریت بانک اطلاعات"database management system یا به عبارتی(dbms) بود که هرگونه دستیابی به داده ها می بایست از طریق ان انجام گیرد

 

 

ادامه نوشته

وظايف سيستم مديريت پايگاه داده

وظايف DBMS در سيستم های مختلف تا حدودی متقاوت بوده و بستگي به نوع كاربران آن دارد. اما به طور كلي اين وظايف عبارتند از:

1. امکان تعريف پايگاه داده
2. امکان ايجاد پايگاه داده
3. امکان دستکاري داده ها
4. بازيابي پايگاه داده
5. بهنگام سازي پايگاه داده (عمليات درج، حذف و جايگزيني)
6. تامين تسهيلاتي براي کاربر به منظور توسعه سيستم
7. امکان سازماندهي مجدد
8. کنترل امنيت و جامعيت داده ها
9. ايجاد ديکشنري داده ها
10. امکان کنترل کارائي