Модель "сущность-связь"
Логическая модель данных описывает факты и объекты, подлежащие размещению в будущей базе данных. Основными компонентами такой модели являются сущности, их атрибуты и связи между ними. Как правило, физическим аналогом сущности в будущей базе данных является таблица, а физическим аналогом атрибута - поле этой таблицы.
С логической точки зрения сущность представляет собой совокупность однотипных объектов или фактов, называемых экземплярами этой сущности. Физическим аналогом экземпляра обычно является запись в таблице базы данных. Как и записи в таблице реляционной СУБД, экземпляры сущности должны быть уникальными, то есть полный набор значений их атрибутов не должен дублироваться. И так же, как и поля в таблице, атрибуты могут быть ключевыми и неключевыми.
На этапе логического проектирования для каждого атрибута обычно определяется примерный тип данных (строковый, числовой и др.). Конкретизация происходит на этапе физического проектирования, так как различные СУБД поддерживают разные типы данных и ограничения на их длину или точность.
Связь с логической точки зрения представляет собой соотношение между сущностями, которое нередко может быть выражено обычными фразами, например: <Клиент размещает заказ>, где существительными являются названия связанных между собой сущностей.
В результате проектирования базы данных должна быть создана информационно-логическая модель данных (ИЛМ), представляющая собой совокупность таблиц, для которых определен их состав и логические связи между ними. Структура таблицы определяется перечнем полей, их типом, размером, а также ключом таблицы.
Компонентами ИЛМ являются информационные объекты и структурные связи между ними. ИО – это информационное отображение определенной сущности (отличимый объект реального мира). Сведения об ИО (о сущности) имеют вид атрибутов – реквизит (свойство), характеризующий сущность, и связей – ассоциирование двух или более сущностей. У каждой сущности ноль или более атрибутов. Если нет ни атрибутов, ни связей, то это не сущность. Каждый экземпляр сущности (строка таблицы) имеет ровно одно значение, возможно, NULL).
Примеры ИО – совокупность реквизитов, отражающих характеристики товаров, поставщиков, заказчиков, подразделения и др.
Состав реквизитов ИО определяет его структуру. Каждый ИО с определенной структурой образует класс (вид) объекта, которому можно присвоить имя. ИО имеет линейную структуру данных, что обеспечивает простоту отражения в реляционную таблицу.
Структурные связи ИО представляют собой бинарные связи между парами ИО. Они характеризуются реальными отношениями экземпляров различных ИО (совокупностями конкретных значений реквизитов) и функциональными связями, отражающими потребности их совместной обработки.
При проектировании реляционной БД структурная связь устанавливается между ИО (если они характеризуются реальными отношениями) независимо от наличия функциональной связи, так как БД должна обеспечивать всевозможные запросы. Конкретные отношения пары ИО определяются природой реальных объектов, отображаемых этими ИО (поставщик-товар, группа-преподаватель и т.д.).
Функциональная связь имеется между ИО, если необходима совместная обработка данных, представленных соответствующими ИО. Реальные отношения могут быть нескольких типов: один к одному (1:1); один ко многим (1 : М); многие ко многим (М : М).
Связь один к одному (1:1) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует не более одного экземпляра информационного объекта В и наоборот. Такие ИО, легко объединяются в один объект, ключевым становится ключевое поле любого исходного объекта.
При связи один ко многим (1:М) одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В, но каждый экземпляр объекта В связан не более чем с 1 экземпляром объекта А. В такой связи имеют место иерархические групповые отношения между экземплярами разных типов. При этом один ИО определяется как главный , а другой 0 как подчиненный..
Связь многие ко многим (М:М) предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В и наоборот. Такие отношения можно охарактеризовать как сетевые.
Модель сущность-связь представляется ER-диаграммами, представляющими сущность в виде прямоугольника, в котором записаны атрибуты сущности, а связи между сущностями указываются линиями. Например, отобразим две сущности «Заказчик» и «Товар» и связь между ними:
