[МУЗЫКА]
[МУЗЫКА] Если бы назначением нашей базы данных
было только хранение отдельных сущностей, то структура ее была бы очень простой.
Но наши сущности могут вступать в какие-то взаимоотношения друг с другом.
Одной из задач базы данных является отыскание одних сущностей по значениям
других, то есть нам нужно устанавливать некоторые связи между сущностями.
Поскольку в базе данных могут быть тысячи сущностей,
то чисто теоретически между ними могут существовать миллионы связей.
Именно наличие этих связей определяет сложность построенной модели.
Что такое связь?
Связь — это отношение между объектами.
Можно считать связью упорядоченный набор сущностей.
У связей также есть идентификаторы.
Идентификатором связи являются идентификаторы сущностей,
которые в эту связь вступают.
В диаграммах «сущность — связь» имя связи обычно заключается в ромб,
в котором мы даем имя для каждой связи и соединяем также связываемые сущности
линией, которая может иметь направленные концы в зависимости от типа связи.
Как нам увидеть появление связи?
Когда нам хочется сделать свойством одной сущности какую-то
другую сущность или список сущностей,
или когда хочется записать в одну сущность идентификатор другой.
Значит, между сущностями существует связь.
Связи, кроме идентификации связываемых объектов,
могут иметь собственные атрибуты.
Подобные связи, так же как и сущности, объединяются во множества.
В чем кардинальное отличие сущностей и связей?
В том, что связи не могут существовать отдельно без связываемых объектов,
а объекты могут жить своей отдельной жизнью независимо от связей.
Обычно связи идентифицируются при помощи соединения ключей связываемых сущностей.
Чем можно характеризовать связь?
У связи есть как минимум три характеристики: это размерность,
мощность и модальность.
Что такое размерность связи?
Размерность связи определяет количество видов объектов которые в связи участвуют.
Есть наиболее часто используемая связь между двумя видами объектов,
она называется бинарная.
Но связи бывают и более сложные: например, тернарные,
если связь образуется тремя видами объектов; N-арные в общем случае; также
бывают рекурсивные связи, когда в связь вступают объекты одного и того же вида.
Приведем примеры таких связей.
Например, сущность «студент» вступает в связь с преподавателем,
сдавая ему экзамен.
Связь между студентом и группой можно изобразить как «связь состоит»,
причем мы можем указать направление связи от студента к группе,
указывая что студент закреплен за одной группой.
Между одними и теми же видами сущностей может быть более одной связи.
Например, студент может состоять в группе, а может являться старостой группы.
Приведем пример тернарной связи.
Для того чтобы провести экзамен, нужно взаимодействие трех сущностей.
Это будет студент, который экзамен сдает; предмет, по которому проходит
экзамен; и преподаватель, который этот экзамен проводит.
Также у нашей тернарной связи будет свой собственный атрибут — оценка.
Почему такой атрибут появляется у связи?
Потому что оценка не является свойством студента,
не является свойством предмета и тем более не является свойством преподавателя.
Это будет именно свойство конкретной связи, которую мы назвали экзаменом.
В рамках модели «сущность — связь» могут быть представлены не только тернарные,
но и более сложные многомерные связи.
Но хочется заметить,
что такие связи очень сложно реализуются потом в контексте выбранной СУБД.
Как же облегчить ситуацию?
Всегда можно перейти от многомерной связи к бинарным.
На нашем примере мы использовали тернарную связь «экзамен»,
а вместо этой связи можем ввести соединяющее множество сущностей.
То есть вместо связи «экзамен» мы можем ввести в базу данных сущность,
которая будет называться экзамен.
И эта сущность будет вступать в бинарные связи с другими сущностями — со студентом,
который будет экзамен сдавать; с преподавателем, который будет экзамен
примнимать; и предмет, который будет на этот экзамен назначен.
Таким образом, мы можем перейти от сложных многомерных связей к бинарным.
Приведем пример рекурсивной связи.
Предположим, что у нас хранится информация о сотрудниках,
и один из сотрудников является руководителем.
Используя рекурсивные связи,
мы можем выстраивать сложные иерархические структуры.
Когда мы говорили о сущностях, которые имеют идентификаторы,
мы описывали независимые наборы сущностей.
Но в нашей базе данных могут встречаться и зависимые сущности.
Как они образуются?
Приведем пример.
Мы хотим хранить информацию о студентах, мы знаем, что у студента есть фамилия,
имя, отчество, номер зачетки, которая является ключом, адрес и телефон.
Посмотрим внимательнее на телефоны.
У кого-то из студентов может совсем не быть телефона,
а у кого-то их может быть несколько.
А мы говорили, что значение каждого атрибута атомарно.
Что же делать с телефоном?
Возможный вариант — это вынести телефон в отдельную сущность,
которую мы так и назовем «телефоном».
Будет ли там идентификатор?
Наверное, нет, потому что, если мы приводим, например, рабочий телефон или
домашние телефоны, то у нескольких людей может быть один и тот же телефон.
Стоит ли нам выдумывать какой-то отдельный специальный ключ?
Наверное, не стоит.
У нас просто есть возможность создать зависимую сущность.
Мы называем сущность зависимой тогда,
когда она не может существовать отдельно без связи с другой независимой сущностью.
Чтобы подчеркнуть слабость таких сущностей,
мы окружаем их название двойной линией.
И связи, в которые такие сущности вступают с независимыми сущностями,
также будут заключены в двойные ромбы.
Такое описание зависимых сущностей позволяет нам не выдумывать
специальный суррогатный ключ, который в системе не нужен.
На этом мы рассмотрели с вами размерность связей,
теперь перейдем к мощности и модальности.
Михайлова Еленадоцент, ИО заведующего кафедрой информационно-аналитических систем СПбГУ
