Формирование набора отношений исходя из структуры логической модели данных

Связь между двумя сущностями отображается с использованием механизма " первичный ключ/внешний ключ". При определении того, в каком отношении должен находиться атрибут (атрибуты) внешнего ключа, необходимо вначале выяснить, какая из сущностей, участвующих в связи, является родительской, а какая дочерней. Родительской называется сущность, которая передает копию своего первичного ключа в отношение, представляющее дочернюю сущность, для использования в качестве внешнего ключа.

Ниже описаны способы создания отношений на основе структур, представленных в модели данных.

1. Сильные типы сущностей

Для каждой сильной сущности в модели данных создается отношение, включающее все простые атрибуты этой сущности. В случае составных атрибутов в отношение включаются только составляющие их простые атрибуты.

2. Слабые типы сущностей

Для каждой слабой сущности, присутствующей в модели данных, создается отношение, включающее все простые атрибуты этой сущности. Первичный ключ слабой сущности частично или полностью зависит от ключа сущности-владельца и поэтому выявление первичного ключа слабой сущности невозможно выполнить до тех пор, пока не завершено преобразование в отношения всех связей сущностей-владельцев.

3. Двухсторонние связи типа " один ко многим" (1: *)

Для каждой двухсторонней связи 1: * сущность, находящаяся на стороне связи " один", определяется как родительская, а сущность на стороне связи " многие" - как дочерняя. Для обозначения этой связи копия атрибута (атрибутов) первичного ключа родительской сущности передается в отношение, соответствующее дочерней сущности, для использования в качестве внешнего ключа. В том случае, если связь 1: * охватывает один или несколько атрибутов, такие атрибуты должны следовать за вставкой первичного ключа в дочернее отношение.

4. Двухсторонние связи типа " один к одному" (1: 1)

А. Обязательное участие обеих сторон в связи типа 1: 1

В этом случае необходимо объединить в одно отношение сущности, участвующие в связи, и выбрать один из первичных ключей первоначальных сущностей для использования в качестве первичного ключа нового отношения, а другой первичный ключ (если он существует) - для использования в качестве альтернативного ключа. В том случае, если связь 1: 1 с обязательным участием обеих сторон имеет один или несколько атрибутов, эти атрибуты должны быть также включены в создаваемое отношение. Следует отметить, что две сущности могут быть объединены в одно отношение только в том случае, если между ними нет других прямых связей, исключающих возможность выполнения такой операции объединения (например, связи 1: *).

Задача определения родительской и дочерней сущностей для связи 1: 1 с использованием ограничения степени участия решается просто. Сущность, которая характеризуется необязательным участием в связи, обозначается как родительская, а сущность, которая должна обязательно участвовать в связи, определяется как дочерняя.

К концу данного этапа должны быть выявлены все новые первичные или потенциальные ключи, сформированные в этом процессе, а также соответствующим образом обновлен словарь данных.

В. Необязательное участие обеих сторон в связи типа 1: 1

В таком случае одну из сущностей можно обозначить как родительскую, а другую - как дочернюю произвольным образом, если отсутствует какая-либо дополнительная информация о рассматриваемой связи, которая могла бы помочь принять решение в пользу одной из сторон.

5. Рекурсивные связи " один к одному" (1: 1)

На рекурсивные связи 1: 1 также распространяются правила учета степени участия, описанные выше применительно к связи 1: 1. Но в этом особом случае связи типа 1: 1 на обеих сторонах связи находится одна и та же сущность. Рекурсивная связь 1: 1 с обязательным участием обеих сторон должна быть представлена как одно отношение с двумя копиями первичного ключа. Как и в обычной связи 1: 1, одна из копий первичного ключа соответствует внешнему ключу и должна быть переименована для указания на то, что отношение отображает соответствующую связь.

Что касается рекурсивной связи 1: 1 с обязательным участием только одной стороны, то в этом случае имеется возможность либо создать одно отношение с двумя копиями первичного ключа, как описано выше, либо создать новое отношение, отображающее эту связь. Новое отношение должно иметь только два атрибута, которые являются копиями первичного ключа. Как и в предыдущем случае, эти копии первичного ключа применяются в качестве внешних ключей и должны быть переименованы для указания на то, в чем состоит их назначение в каждом из отношений. А что касается рекурсивной связи 1: 1 с необязательным участием обеих сторон, то и в этом случае должно быть создано новое отношение, как описано выше.

6. Связи типа суперкласс/подкласс

Для каждой связи типа суперкласс/подкласс в концептуальной модели данных сущность, соответствующая суперклассу, определяется как родительская, а сущность, соответствующая подклассу, - как дочерняя. Имеется также возможность преобразовать подобную связь в одно или несколько отношений. Выбор наиболее подходящего способа преобразования зависит от многих факторов, таких как ограничения непересечения и степени участия, которые распространяются на связь типа суперкласс/подкласс, от того, участвуют ли подклассы в разных связях, а также от количества сущностей, участвующих в связи суперкласс/подкласс. К этому моменту процесс преобразования должен быть завершен, при условии, что выполнен этап 2.1. Но если этот этап был пропущен, может потребоваться провести следующие три дополнительных преобразования.

7. Двухсторонние связи " многие ко многим" (*: *)

Для каждой двухсторонней связи *: * необходимо создать отношение, представляющее эту связь, и включить в него все атрибуты, которые входят в состав этой связи. Копии атрибутов первичного ключа сущностей, участвующих в связи, передаются в новое отношение для использования в качестве внешних ключей. Эти внешние ключи образуют также первичный ключ нового отношения, возможно, в сочетании с некоторыми другими атрибутами связи. Если уникальность могут обеспечить один или несколько атрибутов, образующих связь, то в концептуальной модели данных не учтена какая-то сущность. Но этот недостаток может быть устранен в описанном процессе преобразования.

8. Сложные типы связей

Для каждой сложной связи создается отношение, отображающее эту связь, и в него включаются все атрибуты, входящие в состав рассматриваемой связи. В новое отношение передаются для использования в качестве внешних ключей копии атрибутов первичного ключа сущностей, участвующих в сложной связи.

Все внешние ключи, соответствующие стороне связи " многие" (например, 1..*, 0..*), как правило, образуют также первичный ключ этого нового отношения, возможно, в сочетании с некоторыми другими атрибутами связи.

9. Многозначные атрибуты

Для каждого многозначного атрибута, в сущности, создается новое отношение, соответствующее многозначному атрибуту, и в это новое отношение передается первичный ключ сущности для использования в качестве внешнего ключа. Если сам многозначный атрибут не является альтернативным ключом сущности, то первичный ключ нового отношения представляет собой сочетание многозначного атрибута и первичного ключа сущности.

По завершении этого необходимо формально описать на языке DBDL состав отношений, полученных на основе логической модели данных.

Теперь для каждого отношения определен полный набор атрибутов, поэтому разработчик получает возможность определить все новые первичные и/или альтернативные ключи. Эту операцию особенно важно выполнить для слабых сущностей, собственный первичный ключ которых формируется путем передачи первичного ключа из родительской сущности (или сущностей).