Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. - Базы данных. Учебник для высших учебных заведений (6-е изд.) - 2009 (1084484), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Проектирование и использование БДписей о связях должна иметь два ключа. Можно создать таблицу связей, каки таблицу объектов, и без ключей, но тогда функции контроля за уникальностью записей ложатся на пользователя.Более сложные связи (не бинарные) следует сводить к бинарным. Для описания взаимосвязей N объектов требуется N-1 таблиц связей. Транзитивныхсвязей не должно быть. Избыток связей приводит к противоречиям (см.
пример отношений С О Т Р У Д Н И К И - О Т Д Е Л Ы , С О Т Р У Д Н И К И - П Р О Е К Т Ы иО Т Д Е Л Ы - П Р О Е К Т Ы предыдущего подраздела).Не следует включать в таблицы связей характеристики сущностей, иначенеизбежны аномалии. Их лучше хранить в отдельных таблицах сущностей.С помощью таблиц связей можно описывать и несколько специфичныйвид связи - линейную связь, или слабую связь. Примером линейной связиможно считать отношение принадлежности сущностей некоторой другой сущности более высокого порядка (системы, состоящие из узлов; лекарства, состоящие из компонентов; сплавы металлов и т. д.). В этом случае для описания связей достаточно одной таблицы связей.При работе с таблицами связей следует иметь в виду, что любая запись изтаблицы связей легко может быть удалена, поскольку сущности некоторое время могут обойтись и без связей. При добавлении или изменении содержимогозаписей таблицы надо контролировать правильность ссылок на существующиеобъекты, так как связь без объектов существовать не может.
Большинство современных СУБД контролируют правильность ссылок на объекты.5 . 4 . Обеспечение целостностиПод целостностью понимают свойство базы данных, означающее, чтоона содержит полную, непротиворечивую и адекватно отражающую предметную область информацию.Различают физическую алогическую целостность. Физическая целостностьозначает наличие физического доступа к данным и то, что данные не утрачены. Логическая целостность означает отсутствие логических ошибок в базеданных, к которым относятся нарушение структуры БД или ее объектов, удаление или изменение установленных связей между объектами и т.
д. В дальнейшем речь будем вести о логической целостности.Поддержание целостности БД включает проверку (контроль) целостности и ее восстановление в случае обнаружения противоречий в базе. Целостное состояние БД задается с помощью ограничений целостности в виде условий, которым должны удовлетворять хранимые в базе данные.Среди ограничений целостности можно выделить два основных типаограничений: ограничения значений атрибутов отношений и структурныеограничения на кортежи отношений.1735. Проектирование баз данныхПримером ограничений значений атрибутов отношений является требование недопустимости пустых или повторяющихся значений в атрибутах, а также контроль принадлежности значений атрибутов заданному диапазону.
Так, в записях отношений о кадрах значения атрибута Дата_рождения не могут превышать значений атрибута Дата_приема.Наиболее гибким средством реализации контроля значений атрибутов являются хранимые процедуры и триггеры, имеющиеся в некоторых СУБД.Структурные ограничения определяют требования целостности сушгностей и целостности ссылок. Каждому экземпляру сущности, представленному в отношении, соответствует только один его кортеж. Требование целостности сущностей состоит в том, что любой кортеж отношения долженбыть отличим от любого другого кортежа этого отношения, т. е., иными словами, любое отношение должно обладать первичным ключом.Формулировка требования целостности ссылок тесно связана с понятиемвнешнего ключа.
Напомним, что внешние ключи служат для связи отношений(таблиц БД) между собой. При этом атрибут одного отношения (родительского) называется внешним ключом данного отношения, если он является первичным ключом другого отношения (дочернего). Говорят, что отношение, вкотором определен внешний ключ, ссылается на отношение, в котором этотже атрибут является первичным ключом.Требование целостности ссылок состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа родительской таблицы должна найтись строка в дочерней таблице стаким же значением первичного ключа.
Например, если в отношении R1(рис. 5.8) содержатся сведения о сотрудниках кафедры, а атрибут этого отношенияДолжн является первичным ключом отношения R2, то в этом отношении для каждой должности из R1 должна быть строка с соответствующим ей окладом.Во многих современных СУБД имеются средства обеспечения контроля целостности БД.Дочерняя таблицаРодительская таблицаR2ФИОДолжнКаф СтажДолжнОкладИванов И.М.преп255преп500Петров М.И.ст.преп257ст.
преп800Сидоров Н.Г. преп2510Егоров В. В.245ПервичныйключпрепВнешнийключРис. 5.8. Связь отношений с помощью внешнего ключаЧасть 2. Проектирование и использование БД174Контрольныевопросыизадания1.2.3.4.5.6.7.Назовите подходы к проектированию структур данных.В чем состоит избыточное и неизбыточное дублирование данных?Назовите и охарактеризуйте основные виды аномалий.Как формируется исходное отношение при проектировании БД?Приведите примеры явной и неявной избыточности.Назовите основные виды зависимостей между атрибутами отношений.Приведите примеры функциональной и частичной функциональной зависимостей.8.
Приведите примеры отношений с зависимыми атрибутами.9. Охарактеризуйте нормальные формы.10. Дайте определение первой нормальной формы.11. Дайте определение второй нормальной формы.12. Дайте определение третьей нормальной формы.13. Дайте определение усиленной третьей нормальной формы.14. Поясните на примере используемых в разделе таблиц требования 4 Н Ф .15. Поясните на примере используемых в разделе таблиц требования 5 Н Ф .16. Сформулируйте основное правило создания таблиц сущностей.17. Назовите рекомендации по организации связи сущностей.18.
Дайте определение физической и логической целостности БД.19. Приведите примеры ограничений значений и структурных ограничений.20. Поясните понятия внешнего и первичного ключей таблиц.21. Разработайте схему БД, позволяющую просматривать и редактироватьинформацию об автомобильном парке организации. БД должна содержать сведения о водителях машин (категория транспортных средств,водительский стаж, закрепленные автомобили и т. д.), а также автомобилях автопарка (марка, год выпуска, техническое состояние и т. д.).Предложите и обоснуйте выбор структур таблиц, их взаимосвязь и укажите вид нормальных форм таблиц.Литература1.
БородаевВ. А., Кустов В. II. Банки и базы данных. Уч. пособие. Л.: ВИКИ, 1989.2. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных / Пер. с англ. — б-е изд. — К.:Диалектика, 1998.3. Кузнецов С. Д. Введение в СУБД: часть 4 / / Системы Управления Базами Данных, № 4, 1995. - С. 114-122.4. Основы современных компьютерных технологий: Учебник / Под ред. проф.Хомоненко А. Д. Авторы: Брякалов Г. А., Войцеховский С. В., Воробьев Е. Г,Гофман В.
Э., Гридии В. В., Дрюков Ю. П., Замула А. А., Захаров А. И., Компанией Р- И., Липецких А. Г., Рыжиков Ю. И., Хомоненко А. Д., Цыганков В. М.- СПб: КОРОНА принт, 2005. - 672 с.5. Плакс М. Б. Основы программирования на языке Clipper. Справочное издание. СПб.: А / О ДиалогИнвест, ТОО ЛенДиасофт.1756. Метод сущность-связьМетод сущность-связь называют также методом «ER-диаграмм»: во-первых, ER - аббревиатура от слов Essence (сущность) и Relation (связь), во-вторых, метод основан на использовании диаграмм, называемых соответственно диаграммами ER-экземпляров и диаграммами ER-типа.6.1.
Основные понятия методаОсновными понятиями метода сущность-связь являюТсяследующие:• сущность,• атрибут сущности,• ключ сущности,• связь между сущностями,• степень связи,• класс принадлежности экземпляров сущности,•диаграммы ER-экземпляров,•диаграммы ER-типа.Сущность представляет собой объект, информация о котором хранится вБД. Экземпляры сущности отличаются друг от друга и однозначно идентифицируются. Названиями сущностей являются, как правило, существительные,къпртлер. ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, ДИСЦИПЛИНА, КАФЕДРА, ГРУППА.Атрибут представляет собой свойство сущности.
Это понятие аналогичнопонятию атрибута в отношении. Так, атрибутами сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ может быть его Фамилия, Должность, Стаж (преподавательский) и т. д.Ключ сущности - атрибут или набор атрибутов, используемый для идентификации экземпляра сущности. Как видно из определения, понятие ключасущности аналогично понятию ключа отношения.Связь двух или более сущностей - предполагает зависимость между атрибутами этих сущностей.
Название связи обычно представляется глаголом. Примерами связей между сущностями являются следующие: ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ЯЕД Е Г Д И С Ц И П Л И Н У (Иванов ВЕДЕТ «Базы данных»), ПРЕПОДАВАТЕЛЬПРЕПОДАЕТ-В ГРУППЕ (Иванов ПРЕПОДАЕТ-В 256 группе). ПРЕПОДАВАТЕЛЬ РАБОТАЕТ-НА КАФЕДРЕ (Иванов РАБОТАЕТ-НА 25 кафедре).Приведенные определения сущности и связи не полностью формализованы, но приемлемы для практики. Следует иметь в виду, что в результате проектирования могут быть получены несколько вариантов одной БД. Так, дваразных проектировщика, рассматривая одну и ту же проблему с разных точекзрения, могут получить различные наборы сущностей и связей.
При этом обаЧасть 2. Проектирование и использование БД176варианта могут быть рабочими, а выбор лучшего из них будет результатомличных предпочтений.' С целью повышения наглядности и удобства проектирования для представления сущностей, экземпляров сущностей и связей между ними используются следующие графические средства:• диаграммыER-экземпляров,• диаграммы ER-muna, или ER-диаграммы.На рис.
6.1 приведена диаграмма ER-экземпляров для сущностей П Р Е П О ДАВАТЕЛЬ и Д И С Ц И П Л И Н А со связью ВЕДЕТ.ПРЕПОДАВАТЕЛЬВЕДЕТДИСЦИПЛИНАИВАНОВ И.М.^ПЕТРОВ М.И. «•^ фСУБДПЛ/1—фПаскальСИДОРОВ Н . Г . ® —ЕГОРОВ В.В.ФКОЗЛОВ А.С.Ф ФортранАлголРис. 6.1. Диаграмма ER-экземпляровДиаграмма ER-экземпляров показывает, какую конкретно дисциплину(СУБД, П Л / 1 и т.д.) ведет каждый из преподавателей. На рис. 6.2 представлена диаграмма ER-типа, соответствующая рассмотренной диаграмме ERэкземпляров.Рис. 6.2. Диаграмма ER-типаНа начальном этапе проектирования БД выделяются атрибуты, составляющие ключи сущностей.На основе анализа диаграмм ER-типа формируются отношения проектируемой БД.
При этом учитывается степень связи сущностей и класс их принадлежности, которые, в свою очередь, определяются на основе анализа диаграмм ER-экземпляров соответствующих сущностей.6. Метод сущность-связь177Степень связи является характеристикой связи между сущностями, которая может быть типа: 1:1, 1:М, М:1,М:М.Класс принадлежности ( К П ) сущности может быть: обязательным и необязательным.Класс принадлежности сущности является обязательным, если все экземпляры этой сущности обязательно участвуют в рассматриваемой связи, в противном случае класс принадлежности сущности является необязательным.Варьируя классом принадлежности сущностей для каждого из названныхтипов связи, можно получить несколько вариантов диаграмм ER-типа. Рассмотрим примеры некоторых из них.Пример 1. Связи типа 1:1 и необязательный класс принадлежности.В приведенной на рис.
6.1 диаграмме степень связи между сущностями 1:1,а класс принадлежности обеих сущностей необязательный. Действительно,из рисунка видно следующее:• каждый преподаватель ведет не более одной дисциплины, а каждая дисциплина ведется не более чем одним преподавателем (степень связи 1:1);• некоторые преподаватели не ведут ни одной дисциплины и имеются дисциплины, которые не ведет ни один из преподавателей (класс принадлежности обеих сущностей необязательный).Пример 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
