Модель сущность-связь — различия между версиями

Материал из Викиконспекты
Перейти к: навигация, поиск
м (Ассоциации)
(Метки: правка с мобильного устройства, правка из мобильной версии)
(Object Definition Language)
(Метки: правка с мобильного устройства, правка из мобильной версии)
 
Строка 161: Строка 161:
  
 
===Object Definition Language===
 
===Object Definition Language===
 +
Позволяет задавать схему базы данных кодом.
 +
 +
Рассмотрим пример. У студента есть идентификатор <code>Id</code>, имя <code>Name</code>, а также ссылка на группу <code>group</code>. Явно указываем, что противоположностью этой ссылки является соответствующее поле класса <code>Group</code>: <code>inverse Group::students</code>.
 +
 +
У группы есть <code>Id</code> и смножество студентов <code>students</code>, учащихся в группе. Указываем, что у студентов ссылка хранится в поле <code>group</code>.
 +
 +
В данном примере выражена связь один ко многим: студент зачислен в одну группу, в каждой группе есть несколько студентов.
  
 
   '''class''' Student {
 
   '''class''' Student {
 
     int Id;
 
     int Id;
 
     string Name;
 
     string Name;
     Group group inverse Group::Students;
+
     Group group inverse Group::students;
 
   }
 
   }
 
    
 
    

Текущая версия на 23:11, 21 января 2021

Сущности[править]

Определение:
Сущностью (англ. entity) называют некоторый объект, обладающий именем и атрибутами.


Определение:
Атрибутом (англ. attribute) называют некоторую характеристику объекта, содержащую имя атрибута и домен и обладающую некоторыми свойствами.


Пример сущности $Student$

Домен не указывает конкретный физический тип, однако позволяет указать, какие атрибуты будут иметь одинаковый тип в физической модели. Так, например, атрибуты $FirstName$ и $LastName$ сущности $Student$ будут обладать одним физическим типом.

Типы доменов:

  • Простой — атомарное значение, например, $id$
  • Составной — состоящий из нескольких значений, например, passport { series: char(4), number: char(6) }

Свойства атрибутов:

Обозначение Свойство
M Обязательное (англ. mandatory)
O Необязательное (англ. optional)
PK Основной ключ (англ. primary key)
Kn Дополнительный ключ $n$ (англ. key)

Замечания:

  • Так как любой атрибут обладает либо свойством обязательности, либо свойством необязательности, будем считать атрибуты необязательными по умолчанию, не указывая это свойство явно.
  • Основной ключ можно выделить, подчеркнув атрибуты, входящие в него, сплошной линией.

Связи[править]

Пример связи

Связь обозначается линией с двумя концами и обладает следующими характеристиками:

  • Имя
  • Связываемые сущности и их роли
  • Тип связи (задается типами концов)

На примере показано, что студен принадлежит одной группе, а в группе может быть несколько студентов (в том числе нуль).

Типы концов:

Тип Обозначение
Один Db mandatory.png
Много Db many.png
Обязательный Db mandatory.png
Необязательный Db optional.png

Можно выбрать значение по умолчанию, которое будет обозначаться сплошной линией без символов.

Примеры:

Связь Значение По умолчанию
Many to many.png Многие ко многим Единственность, необязательность
One to many.png Один ко многим Единственность, обязательность
One to one.png Один к одному Единственность, обязательность

Замечание: В дальнейшем будем считать, что значениями по умолчанию будет «один» и «необязательный».

Ассоциации[править]

Определение:
Ассоциацией (англ. association) называется многосторонняя связь, нагруженная произвольными не ключевыми атрибутами.


Графическое обозначение ассоциации

Замечания:

  • Ассоциация обозначается прямоугольником с закругленными краями
  • Может содержать не ключевые атрибуты
  • Имеет произвольное количество концов с произвольными ролями и типами
Пример с ассоциацией

Проанализируем пример. Контракт заключается с одним студентом, на одну специальность, которая может быть не указана на момент заключения контракта. У контракта должен быть один или более поручителей. Контракт нагружен информацией о датах, когда контракт был подготовлен (обязательный атрибут) и подписан (опциональный атрибут, поскольку контракт может быть подписан не сразу).

Как понять, что использовать: ассоциацию, связь или сущность?

  • Если нужно два конца и нет нагруженности, используем связь
  • Если нужно идентифицировать, используем сущность, поскольку связь не идентифицируется из-за отсутствия ключевых элементов
  • Иначе используется ассоциация

Многосторонние ассоциации[править]

Пример неоднозначности интерпретации связей

Многостороннюю ассоциацию можно интерпретировать по-разному. Так, например, на рисунке может быть обозначено следующее:

  • У каждого контракта есть один поручитель
  • Можно быть поручителем у ровно одного контракта
Ограничение по Чену
(англ. Chen-like, Look-across)
Chen-like.png Зафиксировав остальные сущности, получаем
ограничение на рассматриваемую.
У каждого контракта есть поручитель.
Ограничение по Мерис
(англ. Merise-like, Look-here)
Merise-like.png Ограничение непосредственно на сущность.
Можно быть поручителем у одного контракта.

Также существуют обобщенные ограничения (англ. generic), позволяющие зафиксировать произвольное подмножество. Все ограничения.png

Выразительная мощность ограничений[править]

  • Для ассоциаций с двумя концами:
    • Чен = Мерис = Обобщенные
  • Для ассоциаций с тремя концами:
    • Чен + Мерис = Обобщенные
  • Для ассоциации с четырьмя и более концами:
    • Чен + Мерис < Обобщенные

Слабые сущности[править]

Определение:
Слабой сущностью называется сущность, у которой недостаточно атрибутов для идентификации.

Слабая сущность обозначается прямоугольником с двойной границей.

Определение:
Идентифицирующей связью называется связь, позволяющая слабой сущности получить атрибуты, необходимые для ее идентификации.
Пример слабой сущности

Идентифицирующая связь обозначается двойной сплошной линией.

Например, название учебной группы уникально в рамках одного университета. Если же мы будем рассматривать несколько университетов, для идентификации группы будет недостаточно лишь ее названия. В таком случае можно считать группу слабой сущностью, для идентификации которой необходим университет.

Альтернативные нотации[править]

Выше рассматривалась нотация Crow's foot, предложенная Гордоном Эверестом.

Нотация Питера Чена[править]

Модель Сущность-связь была предложена Питером Ченом в 1976 году, им же была предложена следующая графическая нотация:

Нотация Питера Чена.png

UML-нотация[править]

Для каждой таблицы явно подписывается, что она обозначает (ассоциацию, сущность и т.д.). Ограничения прописываются в виде $i..k$ (например, $1..n$), это позволяет наложить ограничение $2..n$, что было невозможно в Crow's foot.

UML-нотация.png

Object Definition Language[править]

Позволяет задавать схему базы данных кодом.

Рассмотрим пример. У студента есть идентификатор Id, имя Name, а также ссылка на группу group. Явно указываем, что противоположностью этой ссылки является соответствующее поле класса Group: inverse Group::students.

У группы есть Id и смножество студентов students, учащихся в группе. Указываем, что у студентов ссылка хранится в поле group.

В данном примере выражена связь один ко многим: студент зачислен в одну группу, в каждой группе есть несколько студентов.

 class Student {
   int Id;
   string Name;
   Group group inverse Group::students;
 }
 
 class Group {
   int id;
   Set<Student> students inverse Student::group;
 }