Формирование отношений для связи 1:М.

Если две сущности С1 и С2 связаны как 1:М, сущность С1 будем называть односвязной (1-связной), а сущность С2 – многосвязной (М-связной). Определяющим фактором при формировании отношений, связанных этим видом связи, является класс принадлежности М-связной сущности. Так, если класс принадлежности М-связной сущности обязательный, то в результате применения правила получим два отношения, если необязательный – три отношения. Класс принадлежности односвязной сущности не влияет на результат.

Чтобы убедиться в этом, рассмотрим отношение ПРЕПОДАВАТЕЛЬ_ДИСЦИПЛИНА (рис. 14), соответствующее диаграммам, приведенным на рис. 4, т. е. случаю, когда связь типа 1:М, класс принадлежности М-связной сущности обязательный, 1-связной – необязательный.

С отношением ПРЕПОДАВАТЕЛЬ_ДИСЦИПЛИНА (рис. 14) связаны следующие проблемы:

• имеются кортежи с пустыми полями (преподаватель не ведет дисциплины);

• избыточное дублирование данных (повторяется стаж) в кортежах со сведениями о преподавателях, ведущих несколько дисциплин.

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ_ДИСЦИПЛИНА

Рис. 14. Исходное отношение

Если бы класс принадлежности 1-связной сущности был обязательным (нет преподавателя без 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. Если степень связи между сущностями 1:М (или М:1) и класс принадлежности М-связной сущности обязательный, то достаточно формирование двух отношений (по одному на каждую из сущностей). При этом первичными ключами отношений являются ключи их сущностей. Кроме того, ключ 1-связной сущности добавляется как атрибут (внешний ключ) в отношение, соответствующее М-связной сущности.

1 М

К1,… К2,… К1,… К1, К2

Рис. 15. Диаграмма и отношения для правила 4.

На рис. 15 приведены диаграмма ER-типа и отношения, сформированные по правилу 4. Нами показан вариант с классом принадлежности 1-связной сущности – обязательный, хотя согласно правилу 4 он может быть произвольным.

В соответствии с правилом 4 преобразуем отношение на рис. 14 в два отношения (рис.16). Из 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 НП сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ в качестве внешнего ключа в отношение ДИСЦИПЛИНА

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ДИСЦИПЛИНА

Рис. 16. Отношения, полученные по правилу 4

Для формулирования и обоснования необходимости использования следующего правила рассмотрим пример: связь между сущностями 1:М, а класс принадлежности М-связной сущности необязательный.

Пусть класс принадлежности 1-связной сущности также необязательный, хотя это и не принципиально, так как определяющим является класс принадлежности М-связной сущности. Посмотрим, к чему может привести использование одного отношения в этом случае (рис. 17).

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ_ДИСЦИПЛИНА

Рис. 17. Исходное отношение

С приведенным отношением связаны следующие проблемы:

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

a) данные о преподавателях, не ведущих дисциплин;

b) данные о дисциплинах, которые не ведутся преподавателями.

2) Избыточное дублирование данных о преподавателях, ведущих более одной дисциплины.

В случае обязательного класса принадлежности 1-связной сущности исчезают проблемы 1)а). Для устранения всех остальных проблем нужно перейти к трем отношениям в соответствии со следующим правилом.

Правило 5. Если степень связи 1:М (М:1) и класс принадлежности М-связной сущности является необязательным, то необходимо формирование трех отношений (рис. 18).

1 М

· ·

К1,… К2,… К1,… К2,…

К1, К2

Рис.18. Диаграмма и отношение для правила 5

Два отношения соответствуют связываемым сущностям, ключи которых являются первичными в этих отношениях. Третье отношение является связным между первыми двумя (его ключ объединяет ключевые атрибуты связываемых отношений). В результате применения правила 5 к рассматриваемому отношению содержащиеся в нем данные (рис. 17) распределяются по трем отношениям (рис. 19).

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ВЕДЕТ ДИСЦИПЛИНА

Рис. 19. Отношения, полученные по правилу 5

Таким образом, указанные проблемы удалось разрешить. Ключ в связном отношении ВЕДЕТ является составным и включает в себя ключевые атрибуты обоих связываемых отношений (сущностей). В практических ситуациях связное отношение может содержать и другие характеризующие связь атрибуты.

Подчеркнем, что определяющим фактором при выборе между 4-м или 5-м правилом является класс принадлежности М-связной сущности.