Базові поняття моделі «Сутність-зв'язок»

Головними елементами концептуальної моделі даних є сутності (об'єкти) і зв'язки (відношення). Сутність часто представляється у вигляді іменників, а зв'язки - у вигляді дієслів.

За допомогою сутності моделюється клас однотипних об'єктів, які користувачі вважають важливими в модельованій частині реальності.

DEF. Сутність - безліч речей одного типа, що має унікальне ім'я в межах модельованої системи.

DEF. Атрибути сутності - набір характеристик, що визначають властивості даного представника класу.

У системі існує безліч екземплярів сутності, що відрізняються один від одного конкретними значеннями атрибутів.

DEF. Ключ сутності - набір атрибутів, однозначно ідентифікуючий конкретний екземпляр сутності.

Рисунок 3 ілюструє приведені поняття.

Рис. 3

Деяка об'єктна множина міститься усередині іншої об'єктної множини. Конкретизація - це об'єктна множина, що є підмножиною іншої об'єктної множини. Узагальнення - це об'єктна множина, що є надмножиною іншої об'єктної множини. Проведемо аналогію з об'єктно-орієнтованими мовами програмування (ООМП), див. рис. 4.

DEF. Сутність може бути представлена у вигляді декількох підтипів (конкретизації), кожен з яких може мати загальні атрибути, які визначаються на верхньому рівні і успадковуються на нижній.

DEF. Сутність, на основі якої будуються підтипи, називається супертипом (узагальненням). Всі підтипи однієї сутності розглядаються як взаємовиключні (підмножини, що не перетинаються).

Відношення зв'язує два або більше об'єктних множин. Іншими словами, між сутністю можуть бути встановлені зв'язки.

DEF. Зв'язок - бінарна асоціація, що показує, яким чином сутність співвідноситься або взаємодіє між собою.

Зв'язок може бути встановлений між двома різними сутностями або між сутністю і нею ж самою (рекурсивний зв'язок). Між двома сутностями може бути встановлено скільки завгодно зв'язків, що несутність різне смислове навантаження.

Зв'язок описується двома характеристиками - мірою зв'язку (потужністю) і класом приналежності. Обидві характеристики визначаються окремо для кожного кінця зв'язку (тобто для конгломерату сутність - зв'язок).

DEF. Міра зв'язку (потужність) - максимальна кількість екземплярів однієї сутності, пов'язаних з одним екземпляром іншої сутності. Всього можна виділити три типи звязку: один-один (1:1), один-безліч (1:*), безліч-безліч (*:*).

DEF. Клас приналежності - показник обов'язковості участі кожного екземпляра сутності в зв'язку.

 

 

Рисунок 4

Обов'язковий клас приналежності зв'язку (на діаграмі перекреслюється лінія зв'язку біля відповідної сутності, див. рис. 5) показує, що кожен екземпляр сутності ПОВИНЕН брати участь в зв'язку. Необов'язковий клас приналежності (на діаграмі позначається кружком на лінії зв'язку біля відповідної сутності, див. рис. 5) допускає наявність екземплярів сутності, що не беруть участь в зв'язку.

Інколи, окрім потужності зв'язки вказують також нижній допустимий кордон міри зв'язку, тобто мінімальна кількість екземплярів сутності, допустима до участі в зв'язку. Наприклад, Студент зобов'язаний слухати не менше 5 курсів лекцій. У цьому контексті необов'язковий клас приналежності слід розуміти як зв'язок з нижнім кордоном рівним нулю, а обов'язковий клас приналежності, якщо не вказано спеціально, має нижній кордон, рівний одиниці.

Слід зазначити ще одну особливість зв'язку між сутністтю. Річ у тому, що зв'язок можна трактувати як складена об'єктна безліч (складену сутність). Більш того, часто ця складена сутність має атрибути, тобто властивості, що не належать жодній з сутностей, що бере участь в зв'язку, але що характеризують сам зв'язок.

Рисунок 5 ілюструє відображення обговорюваних понять на ЕЯ- діаграмах. Дамо наступні коментарі.

Сутність СТУДЕНТ пов'язана з сутністю ДИПЛОМНИЙ_ПРОЕКТ за допомогою зв'язку 1:1, тобто кожен Студент може писати не більш одного Дипломного_Проекту, а кожен Дипломний_Проект пишеться лише одним Студентом. При цьому Студент не зобов'язаний виконувати Дипломний_Проект (наприклад, він не є п'ятикурсником), отже, клас приналежності зв'язку з боку СТУДЕНТ є необов'язковим, навпаки, кожен Дипломний_Проект зобов'язаний виконуватися яким-небудь Студентом (клас приналежності зв'язку з боку ДИПЛОМНИЙ_ПРОЕКТ обов’язковий).

Сутності СТУДЕНТ і ВИКЛАДАЧ зв'язані двома зв'язками, що несутність різне смислове навантаження. Перший зв'язок, що стосується лекцій, має тип *:* і обов'язковий клас приналежності з обох кінців зв'язку. Таким чином, кожен Викладач зобов'язаний читати не менше одного курсу лекцій, а кожен Студент зобов'язаний слухати, принаймні, один курс лекцій. Другий зв'язок, що описує керівництво переддипломною практикою, має міру "безліч" з боку СТУДЕНТА (зверніть увагу, останнє означає, що кожен Викладач може керувати декількома Студентами). Міра зв'язку з боку Викладач - 1, тобто Студент має лише одного наукового керівника. На відміну від попереднього прикладу розглядаються лише студенти-дипломники, що приводить до обов'язкового класу приналежності з боку СТУДЕНТ, а ось Викладач зовсім не зобов'язаний керувати дипломниками, тому клас приналежності зв'язку з боку ВИКЛАДАЧ - не обов'язковий.

Нарешті, остання схема на рис. 5 ілюструє ситуацію, в якій існують атрибути, що є не властивостями якої-небудь окремої сутності, а сутність атрибутами зв'язку. Аудиторія, День_Тижня, Час не властиві ні Викладачеві, ні Студентові, але вони описують процес читання лекцій (тобто зв'язок сутності).

У всіх зв'язках, які ми розглядали до цього моменту, брали участь дві сутність. Такі зв'язки називаються бінарними. Проте відношення може зв'язувати три і більш за сутність. Ці зв'язки високого порядку називаються n-арниши відношеннями, де n позначає число сутності. Для спрощення термінології 3 - арниє і 4 - арниє стосунки називають трьохсторонніми і чотиристоронніми.

 

РЕЛЯЦІЙНА МОДЕЛЬ ДАНИХ