Koncepcyjne modelowanie danych

Modelowanie danych koncepcyjnych to proces, który polega na podziale powiązanych informacji na jednostki encji i przedstawieniu relacji między tymi encjami za pomocą diagramu ERD.

Separacja encji i definiowanie atrybutów

Encja to coś, co istnieje, jest niezależne i może przechowywać dane.

Atrybut natomiast to dane, które posiada encja.

Na przykład nauczyciele i uczniowie w szkole spełniają powyższe warunki.

W tym przypadku nauczyciel jest encją, która zawiera dane takie jak imię, wiek, przedmiot, a uczeń również jest encją, która zawiera dane takie jak imię, klasa, wiek, numer ucznia.

Oddzielone encje w procesie logicznego modelowania danych stają się tabelami w relacyjnej bazie danych, a atrybuty stają się kolumnami tych tabel.

Identyfikator i klucz

W Polsce system numerów PESEL służy do jednoznacznej identyfikacji każdego obywatela.

W tym przypadku numer PESEL jest identyfikatorem, który pozwala ustalić, kto jest daną osobą.

Numer PESEL jest unikalny dla każdej osoby, co oznacza, że nie może być powtarzany.

Podczas przedstawiania encji za pomocą diagramu ERD należy również przypisać identyfikator, aby móc jednoznacznie zidentyfikować daną informację.

Przypisany identyfikator w procesie logicznego modelowania danych staje się kluczem podstawowym (Primary Key).

Jeśli nie istnieje naturalny, unikalny atrybut, który można by było wykorzystać jako identyfikator, stosuje się klucz sztuczny (Artificial Key).

Jednak w większości przypadków sztucznie generowany klucz jest uważany za bezpieczny i niepodlegający zmianom, dlatego jest powszechnie stosowany.

Wszystkie atrybuty, które mogą być użyte jako identyfikator w encjach, nazywane są kluczami kandydackimi (Candidate Key), a

pozostałe atrybuty, które mogą być wykorzystane jako identyfikator oprócz klucza podstawowego, nazywane są kluczami alternatywnymi (Alternate Key).

Te klucze alternatywne są idealne do tworzenia indeksów w celu zwiększenia wydajności.

W przypadku encji reprezentujących relację między działem a pracownikiem, np. przynależność do działu, może być użyty złożony klucz, który składa się z numeru działu i numeru pracownika. To jest klucz złożony (Composite Key).

Określanie relacji

Relacja to interakcja między encjami i dzieli się na relacje oparte na istnieniu i relacje oparte na działaniu.

• Relacja oparta na istnieniu

Na przykład w firmie pracownik nie może istnieć bez działu, więc jest to relacja oparta na istnieniu.

• Relacja oparta na działaniu

Pracownik może złożyć wniosek o zmianę działu. W tym przypadku jest to relacja oparta na działaniu.

Te relacje w procesie logicznego modelowania danych są reprezentowane przez klucz obcy (Foreign Key), łączenie (Join) itp.

Kardynalność (Cardinality)

Kardynalność opisuje relację między jedną encją a inną. Wyraża ona liczbowy związek między nimi.

Relacje te można wyrazić jako relację 1:1 (jeden do jednego), 1:N (jeden do wielu) lub N:M (wiele do wielu).

Z powyższych relacji relacja N:M nie może być wyrażona w relacyjnej bazie danych, dlatego jest reprezentowana za pomocą tabeli pośredniczącej.

Opcjonalność (Optionality)

Na przykład w systemie komentarzy każdy komentarz musi mieć autora, ale autor nie musi koniecznie pisać komentarza.

W tym przypadku mamy relację Autor (Obowiązkowy) - Komentarz (Opcjonalny).

Obowiązkowe jest nazywane Mandatory, a opcjonalne Optional.

Oznacza to, że określa, czy instancja encji musi mieć dane, czy może je mieć opcjonalnie.