Лекция №2, Переход от ER-диаграммы к реляционной (табличной) модели

« Назад

Реальным объектам и их взаимодействиям можно сопоставить бесконечное число ER-диаграмм. Можно ввести одну, единственную сущность со всеми атрибутами и сопоставить ей одну таблицу с теми столбцами, имена которых встречаются в атрибутах сущности. Такой вариант построения базы фактически игнорирует ER-диаграмму и практически не используется, так как имеет низкую эффективность уже в базах среднего объема (сотни записей). Единая таблица используется ниже только для иллюстрации рассуждений.

Единственная сущность и одна таблица - это первая нормальная форма представления базы данных. С целью сокращения объема хранимой информации и для ускорения поиска данных выполняют декомпозицию единственной сущности (отношения). Известны описываемые ниже формальные правила декомпозиции сущностей (отношений).

“Лобовое” преобразование ER-диаграммы в реляционную (табличную) модель базы данных состоит в том, что каждой сущности сопоставляется таблица, а взаимосвязи учитываются путем копирования ключа одной таблицы в другую (взаимосвязанную) таблицу. Такой способ применен в пакете ERwin. Недостаток этого способа преобразования заключается в том, что в таблицах часто возникает дублирование данных, а также “пустоты”.

Г. Джексоном сформулированы широко известные в данной области знаний правила для перехода от ER-диаграмм к табличной модели, позволяющие получить минимальное число таблиц, не содержащих “пустот” и дублированных данных. Однако, как будет видно из приведенных далее примеров, общее число столбцов всех таблиц после преобразования нередко увеличивается за счет дублирования ключей. Как следствие этого явления в некоторых ситуациях размер базы после преобразования увеличивается. Поэтому следует критически отнестись к рассматриваемым ниже преобразованиям.

Эти же правила можно использовать для преобразования ER -диаграмм.

Правило 1. Если степень взаимосвязи 1: 1 и классы принадлежности обеих сущностей обязательны, то для представления взаимосвязи и обеих сущностей достаточно одного отношения (одной таблицы), в схему которого включают все атрибуты обеих сущностей. Ключом отношения может быть ключ любой сущности.

Этим правилом можно пользоваться для объединения двух сущностей.

Пример. Каждый студент имеет зачетную книжку и только одну.

ER - диаграмма имеет следующий вид.

Согласно правилу 1 составим следующее отношение (таблицу).

ОТНОШЕНИЕ: СПИСОК

Примечание. В примере использован смешанный синтаксис для отображения диаграммы, ключей и степеней взаимосвязей. Ключи помечены и звездочкой и расположением в зоне ключа. Кроме того здесь и далее в примерах конкретные данные закодированы буквенными обозначениями.

Правило 2. Если степень взаимосвязи 1:1, класс принадлежности первой сущности обязателен, а класс принадлежности второй сущности необязателен, то для представления взаимосвязи необходимы два отношения (две таблицы), ключами которых являются ключи сущностей. Схема первого отношения содержит атрибуты первой сущности и ключ второй сущности, то есть сущности с необязательным классом принадлежности. Схема второго отношения содержит атрибуты второй сущности.

Пример. Студент может иметь проездную карточку, а может и не иметь.

ER - диаграмма имеет следующий вид.

Если сопоставить диаграмме одну таблицу, то в ней будут “пустоты”:

ОТНОШЕНИЕ: КАРТОЧКА

Согласно правилу 2 составим два следующих отношения.

ОТНОШЕНИЕ 1: КАРТОЧКА

ОТНОШЕНИЕ 2: СТУДЕНТ

Правило 3. Если степень взаимосвязи 1: 1 и классы принадлежности обеих сущностей необязательны, то для представления взаимосвязи необходимы три отношения (три таблицы). Схема первого отношения состоит из атрибутов первой сущности, второго - из атрибутов второй сущности, а третьего - из ключей обеих сущностей.

Пример. Студент женат на студентке, а может быть и не женат; студентка может быть замужем, а может и не быть замужем.

ER - диаграмма имеет следующий вид.

Если сопоставить диаграмме одну таблицу, то в ней будут “пустоты”:

ОТНОШЕНИЕ: БРАК

Согласно правилу 3 составим три следующих отношения.

Правило 4. Если степень взаимосвязи 1: M и классы принадлежности обеих сущностей обязательны, то для представления взаимосвязи необходимы два отношения (две таблицы). Схема первого отношения содержит атрибуты первой сущности, схема второго - атрибуты второй сущности и ключ первой сущности.

Пример. Группа состоит из студентов, причем студент обязательно закреплен за группой.

ER - диаграмма имеет следующий вид.

Если сопоставить диаграмме одну таблицу, то в ней будут многократные повторения:

ОТНОШЕНИЕ: СПИСОК

Согласно правилу 4 составим два следующих отношения.