Мәліметтер базасын жобалау (практикалық көрінісі)

          Бірлескен обьектілердің бір  файлда сипатталуына қарағанда,  тағы бір   тәсілі бар, әрбір  төменгі деңгейдегі класс тобы  обьектілеріне бөлек өзіндік  файлдарды атап көрсетуге болады.Осы  екі вариант кез – келген  МББЖ қолдану мүмкін.

          Сипаттаудың басқа тәсілдері  нақты және нақты емес ДБ  логикалық құрылымда класс топтарының  суреттеуімен байланысты класс  тобының нақты суреттейді  - жазуында  қасиеттердің мағыналары үшін  жолдар белгіленуі әртүрлі класс  топтарының жалпы обьектілерге және класс топтарының қасиеттің шешіміне жолдардың орнына класс топтарына тәуельді болған тәуельді тізімімен бір жол қолданады, оның құрамынан қандай класс тобы, қандай суреттейтін обьектіге жататыны белгілі болады. ДБ класс топтарының нақты бөліктен құрылымын принциптің орындалуы МББЖ – ң спецификасынан тәуельді болады.

        ДБ логикалық құрылымын жобалауында  негізгі мағынасын пәндік облысының  қасиеті иемденеді. Бірақта информацияның  өңдеу мінезі де жобалауда  шешімін қабылдауға әсерін тигізеді. Мыс: Жиі қолданылатын информацияны бірге сақтау ұсынылады, көп жағдайда бірге өңделетін  және керісінше бірге көп қолданылмайтын информацияны әртүрлі  файлдарға бөліктеу. Көп қолданылатын информацияны және информацияға жолдамалар жиілігі аз болатын әртүрлі файлдарда сақтау керек, соңғысын архивтік файлдарға кіргізгені жақсы бөлер еді, ДБ тізімінде қолдағаннан гөрі.

  Деректер базасын құрамын аңықтау. Информациялық модельдерден даталогиялық модельге көшу кезінде мынаны ескеру керек, информациялық модель өзіне пәндік облыс туралы ДБ жобалауға керекті бүкіл информацияны кірістіреді. Ол ИЛМ ішіндегі заттарды бәрі даталогиялық модельде сипаттамайды. ДЛМ  құрастырғананнан бұрын шешу керек қандай информация ДБ – да сақталады. Мыс: Инфологиялық модельде саналатын көрсеткіштер суреттелуі керек, бірақ та олар деректер базасында сақталмауға болады. ДБ – да сақталатын көрсеткіштер тізімін аңықтауда әртүрлі қатынастар бар. Соған сай деректер базасында тек қана нәтижелік көрсеткіштер сақталуы тиіс, ал өңделетін көрсеткіштер сұраным болған кезінде есептелуі тиіс.

     Осы қатынастың  жақсы жақтары бар.

1. ”нені сақтау керек ” шешімін қабылдағанда қарапайымдылық және бірлік.
2. Информацияның төлқұжатының болмауы, және одан шығатын барлық                                                                       салдары
3. Кез – келген саналатын көрсеткішті алудың мүмкіндігі.

    Саналатын  көрсеткіштер сақталуға шешім  қабылдауда бірнеше факторлар  әсер етуі мүмкін.

    Гипотетикалық  пәндік облысты қарастырайық, ал  оқу орнын суреттейді. Осы оқу орында оқитындарға стипендия беріледі. Стипендия берудің нақтыланған алгоритмі болады.

1. Барлық экзамендарды сессия уақытында тапсырылғандарға  беріледі.
2. Стипендияның көлемі белгілі.
3. Кімде қаңағат деген бағалар болмаса, стипендия 25%  жоғары болады.
4. Кімде тек қана өте жақсы деген бағалар болса стипендия 50 % артады.

 Семестр бойы стипендияның  көлемі  өзгермейтінің қарастырайық. Осы жағдайда стипендияның көлемі  саналатын көрсеткішке жатады, сондықтан  деректер базасында сақталмайды,  себебі кез – келген уақытта саналатын жолмен аңықталады. Бірақ та қарастыратын жағдайда оны ДБ сақтауға жақсы болған еді, себебі:

 а) Алынатын мөлшері ірі қарай көп қолданады.

 б) Стипендия көлемін  аңықтаудың алгоритмі күрделі  логика құрайды, санауға керекті  бірнеше файлдарды қарастыруды етеді.

в)  Стипендияның көлемі семестр бойы өзгермеуі керек. “Стипендияның  берілуі” нақты файлды иемдегенде оның толықтылығын және дәлдігін қадағалау  жеңіл болады.

Жасанды   идентификаторларды енгізу. Деректер базасының файлында обьекті суреттегенде обьектің идентификаторы осы көптеген жағдайда кілттік жолы болады.Бірақ кейбір жағдайларда жасанды идентификаторларды енгізуге қажеттілік туады, немесе басқаша айтқанда кодтарды. Осы жағдайлар келесі болып табылады.

1. Пәндік облыста бақылағанда синонимия немесе мүмкін болу, обьектінің табиғилық идентификаторы уникальды қасиетін ие болмауы мүмкін. Мыс: Өндірістің қызметкерлері арасында бірдей фамилия болуы мүмкін. Осы жағдайда обьектілерінде біртипті идентификациясы болуы үшін информациялық жүйеде жасанды кодтарды қолдану керек болады.
2. Егерде обьект көптеген байланыстарда қатысса, онда оларды сипттау үшін бірнеше файлдар құралады, және солардың әрбіреуінде обьектінің идентификаторы қолданады. Барлық файлдарда обьектінің ұзын табиғилық идентификаторды қолданбау үшін қысқа кодты енгізіп қолдануға болады. Ол тек қана есті экономдап қоймай сонымен қатар информацияны енгізуді жеңілдетеді.
3. Егерде табиғилық идентификатор уақыт сайын өзгеруі мүмкін, онда көптеген проблемалар пайда болуы мүмкін, егер осындай “динамикалық идентификатормен” қатар “статистикалық жасанды идентификаторларды” қолданбаса.

    Қайсыбір обьектілерге  идентификаторлар иеленіп отырса, онда осы идентификаторлар тұрақты  болуы қаламау керек. Мыс: Оқу  орындарында қайсыбір жағдайларда  оқу группалар аңықталады. Оларды сипаттау үшін курстық номерін қолдануға болады. Бірақ осы жағдайда группаның идентификаторы жыл сайын өзгеріп отырады.

    Даталогиялық  модельді жобалаған барлық қадамдары  итеративті істеледі. Сонымен қатар  даталогиялық жобалау деңгейдің ішінде де, басқа ДБ жобалау деңгейлерінде де итерация болуы мүмкін.

3.2 Іштей жазу құрылымы

    Мәліметтер  базасында модельдердің құрылымымен  бөлуді қадағалау керек (іштей  жазуды және сыртқы жазуды ). Іштей  жазу құрылымы сызықтық немесе иерархиялық болуы мүмкін . Сызықтық құрылымда жазу қарапайым элементтерден тұрады (көбінде жолдар аталады) оларды жазғанда бір – бірінің артынан жазуды қадағалау керек немесе басқаша айтқанда жазу құрылымы нормаланған болады.

    Иерархиялық  іштей жазу құрылымы жағдайда, жазу құрылымына  тек қана қарапайым емес сонымен қатар құрамдас компоненттер де кіреді. Олар векторлар болуы мүмкін (біртипті элементер қайталанып келсе), қайталанып келетін группалар (жазудың   ішінде бірнеше құрамдас информациялық бірліктерінің даналары, бірнеше әртипті элементерді кірістіретін ), сондай – ақ, іштей жазуында қайталанбайтын информациялық құрамдас бірліктері. Мыс: Егер де біздің жазуында ТҰЛҒА болса, онда соның ішінде қарапайым элементер кіруі мүмкін, Табельдік НОМЕР, ФАМИЛИЯ т.б. АҒЫЛШЫН ТІЛІ векторы (тұлға бірнеше ағылшын тілдерін меңгергендігін топшыланады) қайталанатын группа ЖҰМЫС, ТІЗІМ, ТАҒАЙЫНДАУ КҮНІ, ШЫҒУ КҮНІ, ЖҰМЫС ОРНЫ, ЛАУАЗЫМЫ, сонымен қатар қайталанбайтын группа АДРЕСІ, ҚАЛА, КӨШЕ, ҮЙІ, КВАРТИРА элементтерден құрайтын.

   Иерархиялық жазу  құрылымы көп деңгейлік болуы  мүмкін:Ұстаным ережелері бойынша  өте күрделі құрылымдар болуы  мүмкін. Мыс: Қайталанатын группа  құрамына сапалық құрамдас компонент  ретінде басқа қайталанатын группа  кіреді. Дегенмен әртүрлі себептермен (жүзеге асыру қиындығына байланысты) нақты МББЖ – да айырмашылық шектеулер болады, Мыс:Қайталанатын группа бірінші иерархиялық деңгейде болуы мүмкін.

    Өзіндік жазу  құрылымда тәуелді және тәуелсіз  құрылымымен болуы мүмкін. Соңғысы  көбінде білдіреді, егер де нақты обьектке жазуда кез – келген компоненттің мағынасы болмаса, сол компоненттің берілген жазуда болмауын білдіреді. Мыс: бір қызметкер жоғарғы  оқу орнын бітірсе, ғылыми дәрежесі және ғылыми атағы, сол ЖОО  бітірген жылы ғылыми дәрежесі, ғылыми атағы берілген күні сол қызметкердің жазуында сақталады. Егер басқа қызмекерде осы белгілер болмаса, сол жазуында да осы жолдар болмайды.

     Жазудың  басқа ерекшеліктері оның ұзындығы  болып табылады. Осы белгі бойынша  жазу тәуелді мен тәулсіз және  белгісіз ұзындығымен бөлінеді. Жазу тәуелді ұзындығымен сипатталады, сол арқылы оның тәуелді ұзындығын сол жолдар иемденеді немесе кез – келген жолдардың мүлдем болмауы, немесе қайталанатын компоненттерге бірнеше экземплярдің болуы қалайды.

    Жолдардың  негізгі тән белгілер олардың ұзындығының түрі болып табылады. Болып  отырған МББЖ жолдар түрлері ұстанатын терімдер бойынша бөлінеді, бірақ осы терімді көбейту туралы беталыс болып тұр. Қазіргі уақытта көптеген МББЖ, кәдімгі қарапайым жолдар, символдық және сандық түрлерімен қатар мерзім түрлер, логикалық жолдар және ақша түр жолдар енгізуге болады. Кейбір жүйелер қолданушының жолдардың түрлерін енгізуге мүмкіндік береді.

Сыртқы жазу құрылымы. МББЖ дәстүрлі бөлінеді типтер бойынша мәлімет модельдер реляциялық иерархиялық және желілік. Олардың жазу байланыстылығына сипаттауға  негізделеді. Олардың терминологиялық айырмашылыққа қарамастан кез – келген моделдің негізгі компоненттері жазу құрайтын файлдардан тұрады.

     Классикалық  иерархиялық моделдерде бір файл болады, сол файл құрылымға кірер есік болады. Қалған файлдар өз арасында байланыста болады. Солардың  әрбіреуі түбір шыңнан басқасы және бір нәтижелік шын бар болады(ата – ана  ) және кез – келген бағынышты шыңңан (балалар) негізделеді. Файл “ата – ана” және тудырған файл жазу  арасында қатынас 1:М болады (кейбір жағдайларда 1:1).

   Желілік модельдерде  егер оған ешқандай шектеу  қоймаса ұстанымда жүйеге кез  – келген файл нүктелік кірер  есік болады, файлдың әрбіреуі  сандық бассыздық басқа файлдармен  қатынаста болуы мүмкін және жазулар арасында байланысқан файлдар арасында кез – келген қатынастар болуымүмкін (1 : 1, 1 : М, М : М). Бірақ  шыңдығында МББЖ – да модельге әртүрлі шектеулер қойлады. Желілік МББЖ әртүрлі файлдармен болуы мүмкін. Олардың ішінде файлдар екі типті болады: негізгі және тәуельді. Қандай МББЖ – де жүйелік деректерге кірер есік тек қана негізгі файлдар болады, өз арасында байланыстылық тек әртипті файлдар болады.

     Көптеген  МББЖ – де М : М деген қатынас  қолданбайды. Сондай модельдерде әрбір байланыс жұп файлдар арасында бөлінген түрде ауысқанда және әрбіреуінің ішінен бір файл осы жұпта “иеленуші” болып жарияланады,  ал басқасы “мүше”.  Жазулардың ішінде қатынас “иеленуші” және “мүше”  - 1: М болады.

     Иерархиялық  және желілік модель файлдар арасындағы қатынас жүйелік деректер құрылымы сипатталғанда аңықталады және физикалық беріледі әртүрлі көрсеткіштер арқылы. Реляциялық модельдерде өзіндік аталымы қолданады, бірақ ол модельдің елеулігін өзгертпейді. Көп жағдайда жалғыз модеьдік шектеуге әртүрлі  МББЖ – де әртүрлі аталымдар қолданады. Логикалық  деңгейде элемент көп жағдайда атрибут; сонымен қатар ол үшін бағана термині қолданады, жол т.б. Жиынтық атрибуттардың жиынтығы жолды құрайды (синонимдік терминдер – “қатар” “жазу”, “кортеж”).Жолдардың жиынтығы қатынасты құрайды (“таблица”, “деректер базасының файлы”). Деректер базасы ұғымы барлық реляциялық МББЖ қатынастардың көптігін қолдануы болмайды (сол сияқты ДБ жасағанда, бөлінген қатынастар (файлдар) сипатталады, ол бүкіл деректер базасына дербес информациялық бірлікке ешқандай сипаттау қарастырмаған ).

    Реляциялық  модельде файлдар арасында байланыс  нақты түрде қарастырылмайды.  Олар орнатылады динамикалық  түрде деректердің өңдеу кезіндегі  сәйкес жолдардың тендік мағыналарда. 

       Желілік және иерархиялық модельдерде жазу құрылымы кез – келген болуы мүмкін. Реляциялық модельдерде жазу құрылымы сызықтық болуы қажет. Аңықталуы бойынша әрбір қатынастың өзіндік кілті болады атрибут (қарапайым кілт) немесе атрибуттардың жиынтығын (құрама кілті) сәйкестіретін кортеж. Кейбір жағдайларда қатынастарда бірнеше мүмкін болатын кілттер болады. Өкінішке орай реляциялық МББЖ – дің ішінен барлығы кілттік концепциясын қолданбайды, себебі осы жағдайда көптеген  проблемалар (көбінесе, кілттің уникалды болуын тексеру және кейбір шектеулерін қадағалауды ескеру) қолдануға жүктеледі. Тәуілдігіне қарамастан МББЖ жазуда кілттердің сипатталуын талаптардың бар немесе жоқ болуына қарамастан, деректер базасының жобалаушы түсіну  керек, қандай кілт әрбір қатынастың болады. Бірнеше мүмкін болатын кілттердің ішінен біреуі таңдалады да бірінші кілт болып сипатталады.

     Атрибут  немесе атрибуттар группасы қарастыратын  қатынастарда кілт болатыны сипаттайтын,  ал басқа қатынастарда керісінше   кілті саналатын сыртқы кілті болып аталады.

    Егерде кез  – келген таблица өзінің құрамында  сыртқы кілтті ұстайтын болса,  онда ол 

а) құрамына бірінші кілті  ұстайтын таблицамен логикалық түрде                                               байланысқан.

б) сол қатынастың  өзіндік белгісі “біреудің – көбілергге ”(құрамында сыртқы кілті ұстайтын таблица осы қатынастың “көбілер ”жағында орналасады ) .

   Өзінше түсініктері  бойынша “ата - ана” – “бала  ” иерархиялық модельде файл  “иеленуші ” – файл “мүше”  желілік модельдерде және байланыс “кілт ” – “сыртқы кілт ” реляциялық модельдерде біртүрлі қатынасты береді – жазудың ішінде сәйкес файлдарда 1 : М қатынастың болуы. Реляциялық МББЖ – де  көбінде “көзқарас” (viev) мағынасы қолданылады. Ол виртуалдық таблицаны сипаттайды. Бірнеше жолдармен бағаналардың жалпы мағыналар логикалық қосылу нәтижесінде және мүмкін жолдардың біріккендігін көптүрлігін кірістіреді. Берілген немесе таңдалған шартпен болады. Осы мағына деректер банкінің дәстүрлі “сызбанұсқа” мағынасы кеңейтеді. Айыру және жалпы модельдердің  әртүрлі класстардың түсінігі деректер базасының құрылымын жобалауда жалпы қатынасты қолдануға мүмкіндік береді, модельдердің бір түрден екінші түрге өзгертілуі мүмкіндігінің, құралдарын қолдануға көбінесе тілдік бір модельдің классымен басқаларымен жүмыс істеуге арналған.