Sapientia - Erdelyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) Csíkszereda 6. Előadás tartalma Adatmodellezés 2 1. Tervezési alapelvek 2. Alosztályok 3. Megszorítások modellezése 4. Gyenge egyedhalmazok 5. Szemantikus jelölésrendszer 6. A kiterjesztett E/K jelölésrendszer elemei 7. Az E/K modell anomáliái 1

2. Redundancia elkerülése Tervezési alapelvek: 1. Valósághű modellezés 2. Redundancia elkerülése 3. Egyszerűség – ha nem szükséges, nem veszünk fel új halmazt 4. A megfelelő elem kiválasztása Ha egy dologhoz (főnévhez) több információ kapcsolódik, mint a neve, akkor érdemes egyedhalmazt képezni ehhez a dologhoz. 2

Az egyedhalmazoknak és az attribútumoknak tükrözniük kell a valóságot. Valósághű modellezés Az egyedhalmazoknak és az attribútumoknak tükrözniük kell a valóságot. 1. Az attribútumok tartozzanak azon egyedhalmazokhoz, amelynek a tulajdonságát képezik 2. A kapcsolatok valósághűen modellezzék a problémát vagy a követelmény-specifikációt Sok a sokhoz kapcsolat, mert egy színésznek több filmben is lehet szerepe, egy filmhez több színész is tartozhat Vigyázat!!! Egy színész ugyanabban a filmben is játszhat több szerepben hengerekSzáma Színészek szerepek Színészek Filmek 3

Érdekel? szNev FilmCim gyartEv szerep Eddie Murphy The Nutty Profesor Színészek Filmek szereplők szerep név cím év Érdekel? Szineszek(név, cím) Filmek(cím, év, hossz, szalagfajta) Szereplők(szNev, FilmCim, gyartEv, szerep) szNev FilmCim gyartEv szerep Eddie Murphy The Nutty Profesor 1996 Sherman Klu. Buddy Love A.P.J. Klump Ernie Klump Cletus Klump 4

Redundancia elkerülése Ha egy információnak a megnevezésén kívül más jellemzője is van, amelyik az alkalmazáshoz szükséges, egyedhalmaz szükséges az ábrázolásához. Kiszámítható attribútumok csak abban az esetben szükségesek, ha valamilyen ELLENŐRZÉSI célt szolgálnak számlaszám ÁFA Sorszám mértékegység sorai 1 1..M Számlasorok termék Számlák számlája Dátum egységár darabszám Sorösszeg Összeg Sorösszeg=egységár*darabszám Összeg=SUM(Sorösszeg)*(1+ÁFA) egy számlára Kliensek 5

A megfelelő kapcsolatok megválasztása Egyszerűség Ne vegyünk fel több elemet az adatbázistervbe, mint amennyi feltétlenül szükséges. A megfelelő kapcsolatok megválasztása Az egyedhalmazokat többféleképpen köthetjük össze kapcso-latokkal. Nem jó megoldás, ha a tervhez hozzáadjuk az összes lehetséges kapcsolatot. 6

Színészek Stúdiók Filmek Szerződik gyárt gyártó stúdió színész stúdiója Látszik, hogy a Filmek egyedhalmaz a Stúdiók egyedhalmazzal 2 ágon van összekapcsolva, az egyik a Szerződik kapcsolaton keresztül, a másik a gyárt kapcsolaton keresztül. Ebben a formában körkörös összefüggést kaphatunk, amely csak bizonyos esetekben indokolt, pl., ha megszakítási hibák fordulhatnak elő (lásd előadás végét). 7

Színészek Stúdiók Filmek Szerepel Benne Dolgozik Gyártó A Dolgozik kapcsolat redundáns-e vagy sem. Olyan infók is rendelkezésre állhatnak a színészek és stúdiók munkaviszo-nyáról, melyek nem egy filmen keresztül származtathatók. Ez esetben a színészek és stúdiók közötti közvetlen kapcsolat hasznos lehet és nem redundáns. 8

A megfelelő típusú elem megválasztása Nem ajánlott struktúrák 1. lehet olyan, akinek még több telefonszáma van 2. lehet olyan, hogy egy telefonszám több személyhez tartozik Ez helyett ajánlott struktúra Kliensek telefonszam1 telefonszam2 Telefonszam3 birtokol Kliensek Telefonszámok 9

Egynél többször nem szerepelhet E egy kapcsolatban. Feltételek, amelyeknek teljesülniük kell, hogy attribútumot használjunk és ne egyedhalmazt. E egyedhalmaz a köv. feltételekkel alakítható át: Minden kapcsolat esetén, melyben E részt vesz, nyíl kell mutasson E felé, mindig az “egy” oldalon kell álljon a sok-egy típusú kapcsolatban Ha E egyedhalmaznak egynél több attribútuma van, akkor egyik attribútum sem függhet a többitől. E egyetlen kulcsa az összes attribútumaiból álló halmaz. Egynél többször nem szerepelhet E egy kapcsolatban. Ha ezek a feltételek teljesülnek, az E halmazt emígy helyettesíthetjük: Ha egy másik F halmaz egy R nevű, sok-egy kapcsolaton keresztül kapcsolódik E-hez, akkor R-et elhagyhatjuk és E attribútumait F kapja meg. Ha E egy többágú, R nevű kapcsolatban vesz részt, akkor E attribútumait R kapja meg és E-t töröljük a kapcsolatból. Példa: a fizetések egyedhalmaz kialakításának fordítottja. Eltávolítjuk az egyedhalmazt, s a fizetés attribútum a szerződések kapcsolat attribútumává válik. 10

Abban az esetben, ha több stúdió is közreműködik egy film elkészítésében (gyártás, speciális effektusok, terjesztés), a kapcsolat (szerződés) összeköt egy filmet és egy színészt stúdiók halmazával. Ez arra kötelez, hogy a szerződések egyedhalmazzá váljon. Színész Film Filmek Színészek Szerződések Stúdió Stúdiók 11

Alosztályok az E/K modellben Sapientia - Erdelyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) Csíkszereda Alosztályok az E/K modellben Általánosítás Specializáció Szuperosztály Alosztály azEgy 12

termek gyarto modell tipus azegy szamitogep nyomtato pc modell memoria szines sebesseg merevlemez ar laptop kepernyo 13

Filmek hossz fegyver cím év műfaj azegy Rajzfilmek Bűnűgyi filmek Hangok Bűnűgyi Rajzfilmek 14

Megszorítások modellezése az E/K diagramokban Megszorítások típusai: Kulcsok: olyan attribútum vagy attribútumok, amely(ek) egyértelműen meghatározzák az egyedet a halmazon belül, vagyis nincs 2 olyan elem az egyedhalmazban, amelyeknek kulcs-attribútumok értékei megegyeznének. Egyértékűségi megszorítások. Abban az esetben, ha létezik, vagyis az értéke nem NIL (null), akkor nem létezik a halmaznak 2 eleme, amelyiken megegyeznének az értékei. Hivatkozásépség-megszorítások. Megkövetelik, hogy egy objektum által hivatkozott érték létezzen az adatbázisban. Analóg azzal hogy a hagyományos programokban tilos az olyan mutatók használata, amelyek nem mutatnak sehová. Értelmezéstartomány-megszorítások. Egy attribútum értékeit a megadott értékhalmazból vagy értéktartományból veheti fel. Általános megszorítások. Tetszőleges követelmények, amelyeket be kell tartani az adatbázisban. 15

Együtt alkotják a kulcsot Kulcsok jelölése Együtt alkotják a kulcsot Filmek cím év műfaj hossz Egyértékűség Könyvpéldány Leltárszám Vonalkód 16

Hivatkozásépség-megszorítások stúdió egyed létezzen minden filmhez az adatbázisban Minden elnök irányít egy olyan stúdiót, amelyik létezik az adatbázisban Értelmezési tartomány megszorítások Korlátozzák az attribútumok felvehető értékeit. Ha a hossz típusa Integer, akkor nem lehet az értéke a 102,6 vagy egyéb nem egész érték. Általános megszorítások Gyártó Vezető Filmek Stúdiók Elnökök Számlák Számlasorok Sorai <10 17

Gyenge egyedhalmazok: Előfordulhat, hogy az egyedhalmaz kulcsában szereplő attribútumok közül néhány, más egyedhalmaz(ok)nak attribútuma. 1. eset, amikor egy egyedhalmaz logikailag vagy fizikailag egy másik egyedhalmaznak a része számlaszám Számlák Számlasorok sor Sorszám dátum Termékek Termék termékkód darabszám 18

2. eset, amikor két vagy több egyedhalmaz kapcsolata hozza létre a gyenge egyedhalmazt (kapcsolat átalakítása halmazzá). Szerződések fizetés Színész Stúdió Film Színészek Filmek Stúdiók név cím műfaj hossz lakcím év 19

Egyetemi adatbázis készítése a hallgatókról milyen problémát vet fel: Törzsszámot minden helyszínen 1 – estől kezdték Hallgatók Törzsszáma NEM kulcs az egyetemi adatbázisban Helyszíni hallgató Helyszínek Hallgatók KÓD Törzsszám 20

Gyenge egyedhalmazokra vonatkozó követelmények Egy gyenge egyedhalmaz kulcsa nem származhat bárhonnan. Jelöljük E-vel a gyenge egyedhalmazt. Bármely F egyedhalmaz, amely egy vagy több attribútummal hozzájárul az E kulcsához, kapcsolódnia kell egy R kapcsolaton keresztül az E halmazhoz. R-nek bináris sok-egy kapcsolatnak kell lennie, amelynek az “egy” oldala az F egyedhalmaznál van. R-ben hivatkozásépség érvényesül E-től F irányába F azon attribútumai, amelyek benne vannak az E kulcsában, benne vannak az F kulcsában is Ha F maga is gyenge egyedhalmaz, akkor F azon kulcsattribútumai, amelyek benne vannak az E kulcsában lehet, hogy az F-hez sok-egy kapcsolattal kapcsolódó másik egyedhalmaz attribútumai. TRANZITIVITÁS Ha több sok-egy kapcsolat is vezet az E-ből az F-be, akkor minden kapcsolaton keresztül segíthetik F kulcsattribútumai E kulcsának kialakítását 21

Bercki Zoltán TDK dolgozatából. Üzletek nyitvatartásáról szól. 22

A szemantikus jelölésrendszer A szemantikus jelölésrendszerben az egyedeket is feltün-tetjük. Ezek kapcsolatain keresztül láthatóvá válik a kapcsolat típusa A szemantikus hálózati diagramokban a következő jeleket használjuk: ● jelöli az egyedeket jelöli a kapcsolat-egyedeket jelöli az egyedhalmazokat és a kapcsolat-halmazokat A hálózat kialakítása az egyedek és kapcsolat-egyedek összekapcsolásából alakul ki. A kapcsolat-egyedeknek csak egy bemenő és egy kimenő kapcsolatuk van ● 23

Szemantikus diagram a hallgatók vizsgázásáról vizsga vizsgázik vz1 h1 v1 ● h2 vz2 ● v2 h3 vz3 ● h4 vz4 v3 ● h5 ● vz5 24

A kiterjesztett Egyed/Kapcsolat jelölésrendszer elemei Az összetett atribútumok jelölése A kiszámítható attribútum jelölése Iránysz helység házszám törzsszám feljáró megye cím Hallgatók emelet utcaTip vizsgázik utcanév Vezetéknév név átlag Vizsgák keresztnév 25

Az Egyed-Kapcsolat modell anomáliái 1. Legyező típusú csapda hozzátartozik összetevődik 1 1 Évfolyam 1..M 1..M Hallgatók Csoportok Akkor lehetséges, mikor legalább két olyan kapcsolat köt össze egy egyedhalmazt, amelyik 1:N és az 1 oldal van az egyedhalmaznál 26

Legyező csapda szemantikus modellje hallgató hozzátartozik évfolyam összetevődik csoport h1 ht1 ö1 cs1 ef1 ● ● ● ef2 ● ● ● ● ● ef3 ● h6 ● ö5 cs5 ● ht6 Nem tudjuk megmondani, hogy melyik hallgató melyik csoportba tartozik. 27

A legyező csapda anomáliájának feloldása összetevődik hozzátartozik 1..M 1 Csoportok 1..M 1 Évfolyamok Hallgatók Látszik, hogy kialakult egy “normális” sorrend, vagyis a kisebb, nagyobb, még nagyobb, vagyis hallgató része egy csoportnak, amelyik része egy évfolyamnak. 28

Legyező csapda feloldásának szemantikus modellje Évfolyam összetevődik csoport hozzátartozik hallgató ef1 ef3 ef2 ö5 ö1 ● ● ht6 ht1 h1 h6 cs1 cs5 Meg tudjuk megmondani, hogy melyik hallgató melyik csoportba tartozik. 29

Megszakítási csapda választ kitűz 1..M 0..1 Projektek 1 0..M Professzorok Hallgatók Az ugyanazon tantárgyat leadó különböző professzorok kitűznek bizonyos projekteket. Egy prof legalább egy projektet kell kitűzzön, amelyik nem lehet kétszer a projektek egyedhalmazban. A feladat komplexitása függvényében egy vagy több diák (csoportosulva) dolgozzák ki a projektet. A diákok annál a professzornál kell vizsgázzanak, akinél a projektet csinálták 30

Megszakítási csapda szemantikus modellje Sapientia - Erdelyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) Csíkszereda Megszakítási csapda szemantikus modellje Professzor kitűz projekt választ hallgató p1 ht1 v1 h1 P1 ● ● ● ● ● ● ● ● ● p3 ● h5 v4 ht6 P6 31

A csapda feloldását egy új kapcsolat bevezetésével lehet megoldani Ha egy hallgató nem választott egy projektet sem (másfajta vizsgázási módot választott), nem tudjuk, hogy melyik professzornál kellene vizsgázzon. A csapda feloldását egy új kapcsolat bevezetésével lehet megoldani választ kitűz 1..N 0..1 Projektek vizsgáztat 1 1..N Professzorok Hallgatók 32

Sapientia - Erdelyi Magyar TudományEgyetem (EMTE) Csíkszereda Ellenőrző kérdések Tervezési alapelvek Megszorítások modellezése Gyenge egyedhalmazok A szemantikus jelölésrendszer Az E/K modell anomáliái és azok feloldása Bibliográfia: Sitar-Tăut Dan-Andrei, Baze de date distribuite, Risoprint, Cluj-Napoca, 2005, pp.56-66 Ullman, J.D.-Widom J., Adatbázis-rendszerek. Alapvetés, Panem-Prentice-Hall, 1998, pp. 71-97 33