Формирование отношений для связей типа 1:M.

При формировании отношений для ER-диаграмм со степенью связи 1:М используются два правила. Введем сначала следующие понятия. Если две сущности С1 и С2 связаны как 1:М, то сущность С1 будем называть односвязной (1- связной), а сущность С2-многосвяной (М-связной). Определяющим фактором при формировании отношений, связанных с этим видом связи, является класс принадлежностей М-связной сущности. Так, если класс принадлежности М-связной сущности обязательный, то в результате применения правила получим два отношения, если необязательный- то три отношения. КП односвязной сущности на влияет на результат.

Рассмотрим процесс формирования отношений для диаграмм приведенных на рис 3.4.2.2.12, т.е. для случая когда: связь типа 1:М, КП М-связной сущности обязательный, 1- связной –необязательный.

 

а) ER-экземпляров

 

 

б) ER-типа

Рис.3.4.2.2.12. Диаграмма для связи тип 1:М варианта Н-0

Рассмотрим сначала отношение “Преподаватель”-“Дисциплина” соответствующее этим диаграммам (рис 3.4.2.2.12), как исходное отношение (1-ый вариант формирование отношений)

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ-ДИСЦИПЛИНА

НП	ФИО	СТАЖ	КД	ЧАСЫ	Дисциплина
П1	Иванов И.И.		К3		ТАУ
П2	Петров П.П.		К1		Стр. дан.
П2	Петров П.П.		К2		Б.Д.
П3	Семенов С.С.		К4		Информатика
П3	Семенов С.С.		К7		Программирование
П4	Федоров Ф.Ф.		К5		Физика
П4	Федоров Ф.Ф.		К6		ТОЭ
П5	Егоров Е.Е.		…	…

Рис 3.4.2.2.13 Исходное отношение

С отношением данным “Преподаватель”-“Дисциплина” (Рис 3.4.2.2.13) связаны следующие проблемы:

-имеются кортежи с пустыми полями (преподаватель не ведет дисциплину);

- избыточное дублирование данных (повторяется стаж преподавателя) в кортежах со сведениями о преподавателях ведущих несколько дисциплин. Если бы класс принадлежности 1-связной сущности был обязательным (нет преподавателей не ведущих дисциплины), то исчезли бы пустые поля, но повторяющиеся данные в атрибутах преподавателя сохранились бы. Для устранения названных проблем отношения могут быть сформированы по следующему правилу:

Правило 4:

1) Если степень связи между сущностями 1:М (или М:1) и

2) КП М-связный сущности-обязательный, то достаточно сформировать 2 (два) отношения (по одному для каждой сущности).

При этом первичными ключами этих отношений являются ключи их сущностей. Кроме того, ключ 1-связный сущности добавляется как атрибут (внешний ключ) в отношение, соответствующее М-связной сущности. На рис 3.4.2.2.14 приведена диаграмма ER-типа и отношения, сформированные по правилу 4.

 

Рис 3.4.4.2.2.14 Диаграмма и схема отношения для правила 4.

В соответствии с правилом 4 преобразуем исходное отношение (Рис 3.4.2.2.13) в два отношения (Рис 3.4.2.2.15)

 

Рис 3.4.2.2.15.Отношения, полученные по правилу 4.

 

Из этого рисунка видно, что пустые поля и дублирование информации удалось устранить. Потери сведений о том, кто из преподавателей ведет какую дисциплину, не произошло благодаря введению ключа КП сущности “Преподаватель” в качестве внешнего ключа в отношение “дисциплина”.

Для формирования и обоснования следующего правила рассмотрим следующий Пример:

Связь между сущностями 1:М, а КП М-связной сущности необязательный.

Пусть класс принадлежности 1-связной сущности также необязательный, хотя это и не принципиально, т.к. определяющим является КП М-связной сущности. Посмотрим к чему может привести использование данного отношения в этом случае (Рис 3.4.2.2.16) Итак исходные диаграммы ER-типа и ER-экземпляров Рис 3.4.2.2.16 а) и б)

а)

 

б) Диаграмма ER-экземпляров

Рис 3.4.2.2.16 Диаграмма для связи типа 1:М варианта Н-Н.

Посмотрим к чему приводит формирование только одного отношения в этом случае (Рис 3.4.2.2.17)

ПРЕПОДАТЕЛЬ -ДИСЦИПЛИНА

НП	ФИО	СТАЖ	КД	ЧАСЫ
П1	Иванов И.И.		К3
П2	Петров П.П.		К1
П2	Петров П.П.	7	К2
П3	Семенов С.С.		…	…
П4	…	…	К5

 

Рис 3.4.2.2.17 Одно отношение полученное но базе ER-диаграмм (Рис 3.4.2.2.16)

С этим отношением связаны следующие проблемы:

1. Имеются пустые поля в кортежах, которые содержат следующее:

а) данные о преподавателях не ведущих дисциплины

б) данные о дисциплинах, которые не ведутся преподавателями

2. Избыточное дублирование данных о преподавателях, ведущих более одной дисциплины. В случае обязательного КП 1- связной сущности исчезают проблемы 1,а) Для устранения же всех проблем нужно перейти к 3 (трем) отношениям в соответствии со следующим правилам.

 

Правило 5.

Если степень связи 1:М (М:1) и КП М-связной сущности является необязательным, то необходимо формирование трех отношений (Рис 3.4.2.2.18,19). Два объектных отношения соответствуют связываемых сущностям, ключ которых является первичным в этих отношениях. Третье отношение являются связным между первыми двумя (его ключ объединяет ключевые атрибуты связываемых отношений).

 

Рис 3.4.2.2.18 Диаграмма ER-типа и схема отношений для правила 5.

В результате применения правила 5 к исходным диаграммам (Рис 3.4.2.2.16) и исходному отношению (Рис 3.4.2.2.17) содержащиеся в них данные формируются в трех отношениях (Рис 3.4.2.2.19)

Рис 3.4.2.2.19 Отношения, полученные по правилу N5

Указанные выше проблемы удалось разрешить. Ключ в связном отношении является составным и включает в себя ключевые атрибуты обоих связываемых объектных отношений. В реальных БД связные отношения может включать и другие атрибуты, характеризующие связь.

Подчеркиваю, что определяющим фактором при выборе между 4 и 5 правилами является КП М-связным сущности.