3. Модель данных сущность-связь: сущности, атрибуты и множества сущностей.

Entity-Relationship Model

Эта высокоуровневая модель появилась в 1975 г. Средство проектирования структур данных. Предназначена для описания данных на концептуальном уровне. Два направления дальнейшего развития:

• в сторону практического применения (сопряжено с утратой концептуальности);

• в сторону объектных средств моделирования (например, добавление модели поведения).

Не предоставляет никаких средств для описания структур хранения, эффективности обработки и т.п. Кроме того, в ней нет операций. Должна отображаться на какую-либо другую, более конкретную модель данных, прежде чем может быть использована. Развитая система зависимостей и ограничений целостности. Постулирует, что каким-то образом естественная идентификация решается.

Сущность: нечто реально существующее и отличимое от других сущностей. Кроме того, сущность должна быть отделима от других сущностей (т.е. сущности должны быть различимы в реальном мире и в модели). Сущность должна быть идентифицируема и отождествляема с объектом реального мира. Свойства сущности описываются атрибутами. В модели сущности представляются при помощи идентификаторов и атрибутов. Атрибуты имеют имена. Сущности называются похожими, если у них одинаковые наборы атрибутов. Похожие сущности объединяются в множества сущностей. Множества не содержат дубликатов. Отличимость сущностей означает возможность идентификации. Ключ: атрибут или набор атрибутов, идентифицирующих сущность. Искусственные (суррогатные) или естественные ключи? Номер паспорта – искусственный ключ, ставший практически естественным, но несовершенен, т.к. можно потерять паспорт и т.п.

4. Модель данных сущность-связь: связи. Использование сущностей и связей при проектировании бд.

Связь: упорядоченный список множеств сущностей (не обязательно различных). Количество – арность. Связь должна отображать реально существующую связь. Связь не может существовать без существования связываемых сущностей. Т.е. связь должна идентифицироваться идентификаторами связываемых сущностей. Связь так же, как и сущность, может иметь атрибуты.

Могут рассматриваться как предикаты. Чаще всего рассматриваются двуместные (хотя в ER-модели допустимы и небинарные связи). Описывают ограничения реального мира на взаимосвязи между сущностями. Определяют количество экземпляров связи, в которых может участвовать сущность. Связи группируются в множество связей (похожие связи — связи с одинаковыми атрибутами). Множества сущностей связываются при помощи множеств связей

Ограничения целостности — задают ограничения на использование связей. Определяется кратность связи для каждой участвующей сущности. Для бинарных связей различаются:

0:1, 1:n, 0:n, m:n, где 1 – ровно одна, 0 – не более одной.

?Первичные и внешние ключи. Целостность по ссылкам.? (есть в слайдах)

Первичный ключ (вики)

Внешний ключ (вики) представляет собой подмножество атрибутов некоторой переменной отношения R2, значения которых должны совпадать со значениями некоторого потенциального ключа некоторой переменной отношения R1.

Целостность по ссылкам (вики) - необходимое качество реляционной базы данных, заключающееся в отсутствии в любом её отношении внешних ключей, ссылающихся на несуществующие кортежи.

По Молине (стр 74):

Ключ - атрибут или подмножество атрибутов, уникальным образом определяющие некоторую сущность в составе множества сущностей.

Первичный ключ - выбрали один из ключей (т.к. их может быть много).

Ограничение ссылочной целостности - некоторое значение, на которое ссылается другой объект, должно существовать в базе данных (притом в точности одно (стр 78)).

Слабые сущности: не могут существовать, не будучи связанными с другими сущностями (пример: дети сотрудников).

1. Выбор между слабой сущностью и атрибутом. Рассмотрим такой пример: как рассматривать адрес - как атрибут (строку) или как отдельную сущность (сложную структуру)? Обычно адрес хорошо структурирован: в первой его строке хранится информация о доме, улице, во второй о городе, почтовом индексе и т.д. Однако формат адреса в разных государствах свой: так, в Европе первую строку составляют (именно в таком порядке) улица, номер дома, уточнение; в США порядок иной (номер дома, улица, уточнение). Аналогичный вопрос возникает и при рассмотрении телефонных номеров. На практике проблема решается по-разному.

2. Выбор между сущностью и связью. Возникают и такие проблемы идентификации: является «должность» сущностью или связью (человека и компании)? Во втором случае, в отличие от первого, невозможно хранить вакантные должности.

3. Бинарная или небинарная связь. Хорошим примером может служить схема базы данных, в которой хранится информация об интернет-исследованиях в области потребительских предпочтений. Сущности таковы: исследование, вопрос, респондент. Связь «ответ» связывает здесь исследование, вопрос и респондента. (Можно рассмотреть и ещё одну сущность — вариант ответа на вопрос.) Вообще всякую небинарную связь можно представить в виде совокупности бинарных, однако это может стать причиной неэффективности или некорректности. Для правильного выбора нужного способа представления требуется неформальный анализ.