softverski studio iv - univerzitet...

Softverski studio IV

Rečnik podataka. Model podataka.

dr Svetlana Anđelić

Šta ćete naučiti na ovom bloku?

• Rečnik podataka

• Model podataka

Rečnik podataka- pojam -

• Katalog koji sadrži koncizan skup definicija svih podataka sistema koji

se proučava.

• Rečnik podataka opisuje sadržaj i strukturu svih tokova i skladišta

podataka.

• Svaki rečnik podataka smešta i opisuje sve vrste podataka u sistemu:

o opis polja definisanih nad podacima,

o opis struktura podataka koji se koriste u tokovima podataka,

o opis domena.

Rečnik podataka- pojam -

• Rečnik podataka daje opis strukture i sadržaja svih tokova i skladišta

podataka, bez obzira šta tok ili skladište podataka predstavljaju:

o papirni dokument,

o niz karaktera kao ulaz sa terminala,

o "paket" informacija dobijen telekomunikacionom linijom,

o kartoteku ili datoteku.

Rečnik podataka- polja -

• Polje je elementarna (atomska) struktura koja se dalje ne dekomponuje i

koja ima svoju vrednost.

• Polja su osnovni podaci iz kojih su sačinjene strukture;

• Polja se definišu tako što im se dodeljuje naziv, domen nad kojim su

definisana i ograničenja;

• Na primer, u indeksu studenta, polja su BROJ_INDEKSA,

IME_I_PREZIME, OCENA, STATUS, i slično

Rečnik podataka- domen -

• Polja svoje vrednosti uzimaju iz skupova vrednosti koji se nazivaju

domenima.

• Domeni mogu biti:• predefinisani, odnosno standardni programsko-jezički domeni, koji se

definišu na sledeći način: integer, character, real, logical, date

• semantički, kada se definišu posebno, preko svog imena, predefinisanog

domena, i eventualno, ograničenja na mogući skup vrednosti

predefinisanog domena. Na primer, semantički domen semestri se definiše

kao: semestri defined_as integer(2) between 1,10

Rečnik podataka- polja i domeni -

• Činjenica da polje uzima vrednost iz nekog domena označava se na

sledeći način: naziv polja: domen [ograničenje]

• Na primer:

o BI: CARACTER(7)

o SEMESTAR: SEMESTRI

o OCENA: INT(2) IN (5,6,7,8,9,10)

o SEMESTVŠ: SEMESTRI IN (1,2,3,4) *Semestar visoke škole*

Rečnik podataka- polja i domeni -

• Dva polja su semantički slična samo ako su definisana nad istim

domenom.

• Drugim rečima, semantički domeni uspostavljaju razliku između

pojedinih istovrsnih predefinisanih domena koji nemaju semantičku

sličnost

• Npr. Semestar

Rečnik podataka- prosta ograničenja -

• Θ konstanta, gde je Θ bilo koji operator poređenja koji se na datom

domenu može definisati (na primer, , =, = za brojne

domene), a konstanta je neka definisana vrednost iz datog domena.

o Na primer: STAROST: INT(2) < 65

• BETWEEN konstanta, konstanta, gde su konstante vrednosti iz datog

domena.

o Na primer: SEMESTAR: INTEGER(2) BETWEEN 1,10

Rečnik podataka- prosta ograničenja -

• IN (lista vrednosti), gde se lista formira od konstanti iz odgovarajućeg

domena.

o Na primer: OCENA INT(2) IN (5,6,7,8,9,10)

• NOT NULL, kada dato polje ne može da dobije "vrednost nula",

odnosno mora uvek da ima neku vrednost.

o Na primer: BROJ_INDEKSA: CHARACTER(7) NOT NULL

Rečnik podataka- složena ograničenja -

• Formiraju se od prostih ili drugih složenih ograničenja tako što se

vezuju logičkim operatorima AND, OR i NOT.

o Na primer:

▪ STAROST: INT(2)

Rečnik podataka- strukture -

• Struktura tokova podataka i skladišta predstavlja neku kompoziciju

polja, odnosno konstrukciju čije su komponente polja.

• Očigledno je da se kao komponenta jedne strukture, može, pored polja,

pojaviti i druga definisana struktura.

Rečnik podataka- konstrukcija struktura -

• Agregacija komponenti

• Eksluzivna specijalizacija (unija) komponenti

• Neeksluzivna specijalizacija (unija) komponenti

• Skup komponenti (skup više vrednosti jedne komponente)

Rečnik podataka- agregacija komponenti -

• Agregacija predstavlja složenu strukturu n komponenti

• Lista komponenti se zapisuje u "špicastim" zagradama

• Na primer: ISPITNA_PRIJAVA: < BROJ_INDEKSA,IME_STUDENTA,

NAZIV_PREDMETA,

DATUM_POLAGANJA,

OCENA,

IME_NASTAVNIKA

>

Rečnik podataka- Eksluzivna specijalizacija (unija) komponenti -

• Predstavlja se kao lista komponenti u uglastim zagradama – [a,b,c] i

označava da se u strukturi pojavljuje eksluzivno jedna od navedenih

komponenti, ili a ili b ili c.

• Ako se u uglastoj zagradi pojavi samo jedna komponenta, npr. [a], to

znači da se u strukturi ova komponenta javlja ili ne javlja.

Rečnik podataka- Eksluzivna specijalizacija (unija) komponenti -

• Primer za eksluzivnu specijalizaciju komponenti je:

PROIZVOD: < ŠIFRA_PR,

NAZIV_PR,

[ STOPA_AMORT, KOLIČ_NARUČ ]

>

• Podaci o proizvodu pretstavljaju agregaciju polja ŠIFRA_PR i NAZIV_PR i

eksluzivne specijalizacije [STOPA_AMORT, KOLIČ_NARUČ] koja kaže da se u

strukturi javlja bilo polje STOPA_AMORT (ako je proizvod osnovno

sredstvo), bilo KOLIČ_NARUČ (ako je proizvod materijal za proizvodnju)

Rečnik podataka- Neeksluzivna specijalizacija (unija) komponenti -

• Predstavlja se kao lista komponenti u kosim zagradama /a,b,c/ i

označava da se u odgovarajućoj strukturi pojavljuje bilo samo jedna,

komponenta, bilo dve, ili sve.

• Primer za neeksluzivnu specijalizaciju je:

STUD_ZAHTEV: / ZAHTEV_ZA_UVER_STATUS,

ZAHTEV_ZA_UVER_POL_ISPIT/

• Student može da podnese bilo zahtev za uverenje o statusu (redovan ili

vanredan), bilo zahtev za uverenje o položenim ispitima, bilo oba.

Rečnik podataka- Skup komponenti -

• Skup komponenti (preciznije skup više vrednosti jedne komponente),

koji se predstavlja u vitičastim zagradama, na primer {a}, koja kaže da se

u odgovarajućoj strukturi neka komponenta može pojaviti više puta.

Rečnik podataka- Skup komponenti -

• Primer:

UVERENJE_O_POL_ISPIT: < BROJ_INDEKSA,

IME_STUDENTA,

{< NAZIV_PREDMETA, OCENA>},

PROSEČNA_OCENA

>

• UVERENJE_O_POL_ISPIT je agregacija polja BROJ_INDEKSA i IME_STUDENTA, zatim

skupa agregacije polja NAZIV_PREDMETA, OCENA (naziv predmeta i ocena se

na uverenju više puta ponavljaju) i polja PROSEČNA_OCENA.

Rečnik podataka- sintaksa za specifikaciju -

• Rečnik podataka sadrži četiri osnovna segmenta:

1. za opis struktura skladišta i tokova,

2. za opis polja,

3. za opis semantičkih domena, i

4. za definiciju logičkih funkcija preko kojih se iskazuju složenija

ograničenja

Rečnik podataka- primer -

Rečnik podataka- primer ’’mešovitog zapisa’’ -

• strukture:

DOK_ZA_PRIJEMNI_ISPIT: < DIPLOMA,

{},

{}

>;

SVEDOČANSTVO: < NAZIV_ŠKOLE,

VRSTA_ŠKOLE,

IME_KAND,

DATUM_SVED,

{< NAZIV_ŠKOL_PRED, OCENA_ŠKOL_PRED:INT(1) IN (1,2,3,4,5)>},

PROSEK: REAL(1,2) < 5.00

>;

DIPLOMA: < NAZIV_ŠKOLE: CHAR (20),

VRSTA_ŠKOLE: VRSTE_ŠKOLA,

IME_KAND,

DATUM_DIPL: DATE

>;

Rečnik podataka- primer ’’mešovitog zapisa’’ -

• polja:NAZIV_ŠKOLE: CHAR(20);

VRSTA_ŠKOLE: VRSTE_ŠKOLA;

IME_KAND: CHAR(25);

DATUM_DIPL: DATE;

DATUM_SVED: DATE;

NAZIV_ŠKOL-PRED: CHAR(15);

OCENA_ŠKOL_PRED: INT(1) IN (1,2,3,4,5);

PROSEK: REAL(1,2) < 5.00

• domen:VRSTE_ŠKOLA: CHAR(20) IN ('GIMNAZIJA', 'SREDNJETEHNIČKA', 'OSTALE')

Rečnik podataka- primer ’’ručnog zapisa’’ -

• strukture:

DOK_ZA_PRIJEMNI_ISPIT: < DIPLOMA,

{},

{}

>;

SVEDOČANSTVO: < NAZIV_ŠKOLE,

VRSTA_ŠKOLE,

IME_KAND,

DATUM_SVED,

{< NAZIV_ŠKOL_PRED, OCENA_ŠKOL_PRED>},

PROSEK

>;

DIPLOMA: < NAZIV_ŠKOLE,

VRSTA_ŠKOLE,

IME_KAND,

DATUM_DIPL

>;


Naziv polja Domen Ograničenje

NAZIV_ŠKOLE CHAR(20)

VRSTA_ŠKOLE VRSTE_ŠKOLA

IME_KAND CHAR(25)

DATUM_DIPL DATE

DATUM_SVED DATE

NAZIV_ŠKOL-PRED CHAR(15)

OCENA_ŠKOL_PRED INT(1) IN (1,2,3,4,5)

PROSEK REAL(1,2) < 5.00


Naziv domena Predefinisani domen Ograničenje

VRSTE_ŠKOLA CHAR(20) IN ('GIMNAZIJA', 'SREDNJETEHNIČKA', 'OSTALE')

Model podataka- pojam -

• preko skupa podataka i njihovih međusobnih veza, predstavlja stanje

sistema u nekom trenutku vremena

• to je struktuirani skup informacija o prošlosti i sadašnjosti sistema

potreban da se pod dejstvom budućih poznatih ulaza, odrede budući

izlazi iz sistema

• nalaženje modela podataka naziva se i "analiza objekata sistema" ili

"analiza podataka" za razliku od "funkcionalne analize sistema" kojom

se utvrđuje model procesa sistema

Model podataka- aspekti modela -

• Statički aspekti modela se fokusiraju na njegovu strukturu

(model podataka)

• Dinamički aspekti modela se fokusiraju na njegovo ponašanje

(model procesa)

Model podataka- kategorije -

• Konceptualni

o MOV (ER), PMOV (EER), objektno-orijentisani, objektno-relacioni

• Implementacioni

o relacioni, mrežni, hijerarhijski

• Fizički (model baze podataka)

Model podataka- podela modela -

• Modeli I generacije

o semantički nedovoljno bogati i relativno fizički zavisni

o čine ih konvencionalni programski jezici (jezici treće generacije)

• Modeli II generacije

o relacioni, mrežni, hijerarhijski

• Modeli III generacije

o model objekti - veze (MOV), prošireni relacioni model (PMOV)

o Semantic Data Model (SDM) i semantičke mreže

o različiti objektno-orijentisani modeli podataka

Model podataka- hijerarhijski model -

• Najstariji model

• Podaci su smešteni u seriju slogova (zapisa)

• Da bi se uspostavila veza između slogova, hijerarhijski model uspostavlja

relaciju: roditelj – naslednik (preslikavanje 1:N – roditelji mogu imati više

naslednika (dece), ali jedno dete ima samo jednog roditelja);

• Roditelji i naslednici su povezani vezama koje se nazivaju pokazivači;

• Roditelj ima listu pokazivača za svakog od svojih naslednika.


• lako se transformiše u linearnu listu


• Nedostaci:

o ne može se dodati slog u tabelu naslednika dok se ne uključi u

roditeljsku tabelu

o ne podržava veze tipa N:M

o za kompleksnije veze moraju se pojaviti duplikati (komplikovano

održavanje)

Model podataka- mrežni model -

• Razvijen je krajem 60-tih – CODASYL

• Ne odnosi se na mrežno okruženje već na višestruku nadređenost

skupova koji su povezani pokazivačima i mogu se posmatrati kao

mrežna struktura


• Karatketirtike:

o podaci se predstavljaju preko slogova

o uspostavljanje veza među podacima se ostvaruje ulančavanjem slogova

u strukture: stabla, lista i mreža

o neke kolone sadrže pokazivače na druge tabele umesto samih podataka

o omogućava veze tipa N:M

o slabost: kompleksanost i težina upotrebe

Model podataka- relacioni model -

• 1971 – Edgar Cood formuliše teorijske osnove relacionih baza podataka

(organizacija podataka i formalizam manipulacije podacima)

• Zasnovan je na matematičkom pojmu relacije

• Podaci i veze među podacima se prikazuju preko dvodimenzionalnih

tabela

• Većina savremenih baza podataka služi se ovim modelom


• Karakteristike:

o sve se predstavlja relacijama (tabelama)

o minimalna redudansa podataka

o jednostavno ažuriranje podataka

o izbegnute su anomalije ažuriranja

o redosled kolona i redova ne utiče na informacioni sadržaj tabele

o ne mogu da egzistiraju dva identična reda (rekorda) u jednoj tabeli

o svaki red se može jednoznačno odrediti (postoji primarni ključ)


• Suština relacionog modela je da se i klase objekata i klase veza između

objekata predstavljaju na jedinstven način, tj. preko tabela

• Nije od značaja gde i kako su smeštene tabele

• Relacione baze podataka (RBP) se sastoji iz više tabela

• Tabele su povezane ključevima

• Informacija iz RBP se dobija postavljanjem SQL upita

Model podataka- komponente -

• Model podataka je potpuno određen ako su definisane sledeće tri

komponente, odnosno koncepti:

o Strukture podataka, kojima se definišu statičke karakteristike sistema

o Ograničenja, logička ograničenja na podatke (pravila integriteta) a

odnose se na definisanje poslovnih pravila.

o Skup operatora (operacije) - definiše dinamičku interpretaciju podataka

kroz njihovu obradu (održavanje BP i pretraživanje) - ima uticaja na

definisanje fizičkog nivoa modela i verifikaciju finalnog dizajna.

Najava sledećeg bloka

• Postupak modelovanja realnog sistema

• Izbor i opis objekta

• Generalizacije (specijalizacije) i agregacije(dekompozicije)

• MOV, PMOV

Hvala na pažnji

softverski studio iv - univerzitet...

Documents