Основные понятия теории баз данных.

В таб.7.6 и таб.7.7 также возникают  пустые поля, если атрибут НК добавить к R₁ возникнет пустое поле там, где преподаватель ни чего не читает. Если добавить атрибут НП к R₂, возникнут пустые поля там, где присутствуют никем не читаемые курсы. Следовательно решение из двух отношений также неудовлетворительно. Попробуем использование трех отношений:

 

Таблица 7.8 R3				Таблица 7.9 R4			Таблица 7.10 R5
отношение “Преподаватель”.				отношение “Курс”.			отношение “Читает”.
НП	Фам.	Тел.		НК	V		НП	НК
П1	Иванов	32-22-11		К1	18		П1	К3
П2	Минин	33-98-76		К2	36		П3	К4
П3	Орлов	34-87-98		К3	48		П4	К1
П4	Петров	35-78-00		К4	54

 

Отношения Преподаватель (НП, Фам, Тел) и Курс (НК,V) находятся в НФБК. Отношение

Читает (НП, НК) содержит неповторяющиеся значения атрибутов НП и НК, и также не содержит пустых полей. В нем два детерминанта и два возможных ключа – следовательно отношение находится в НФБК.

 

Рис. 7.27 Диаграмма функциональных зависимостей R5, отношения ‘Читает’

Правило 3.

 

Если связь бинарная, степени 1:1 и класс принадлежности обеих  сущностей является необязательным, то необходимо использовать для хранения информации три отношения. В первое отношение включаются все атрибуты, характеризующую первую из сущностей. Ключ ее будет являться ключом данного отношения. Во второе отношении включаются атрибуты, характеризующую вторую сущность. Ее ключ будет ключом второго отношения. Третье отношение характеризует связь. Среди своих атрибутов оно содержит ключи двух связываемых сущностей. Ключом может быть любой из этих двух атрибутов.

 

Пример: Проектируется база данных предназначенная для хранения информации о проводниках, которые работают на некоторых озерах и организуют рыбалку для туристов. Назовем данную базу данных “Рыболовный туризм”.

Экологи разрешили за одно озеро  закреплять не более одного проводника.

А профсоюзы требуют, что бы каждый проводник обязательно обслуживал только одно озеро. Следовательно в  БД могут быть озера, за которым не закреплены проводники, но не может быть проводников не прикрепленных к озеру. Интерес для БД будет представлять:

 

Фам	-	Фамилия проводника
Тном	-	Номер его телефона
Плата	-	Еженедельная оплата
Группа	-	Максимальный размер группы, которую  проводник может привести на озеро
Нозера	-	Название озера
Рыба	-	Основной вид рыбы, которая водится  в озере
Оценка	-	Оценка озера рыболовом

 

В данной БД сущностями будет: проводник  и озеро, связи между ними: обслуживает.

 

Рис. 7.28 ER-диаграмма связи “Проводник обслуживает озеро”

 

Связь бинарная, степень связи 1:1, класс принадлежности одной сущности обязательный, а другой нет. Используем правило (2) и информацию распределяем по двум отношениям:

Проводник (Фам, Тном, Плата, Группа, Н_Озера) и Озеро (Н_Озера, Оценка, Рыба)

Рис. 7.29 Диаграмма функциональных зависимостей отношений “Проводник” и “Озеро”

7. Бинарные связи со степенью связи 1: N

 

Рассмотрим ситуацию:

Преподаватель может читает несколько  курсов. Каждый курс читается может  читаться не более чем одним преподавателем. То есть клас принадлежности N-связанной сущности является обязательным, а односвязаной не обязательным.

 

Рис. 7.30 ER-диаграмма связи “Преподаватель читает курс” 1:N	необяз.	обяз.

 

Таблица 7.11 R универсальное отношение
НП	Фам	Тел	НК	V	Отношение R не состоятельно. В R присутствует избыточное дублирование информации (в полях Тел и Фам), пустоты (в полях НК и V), следовательно одной таблицы недостаточно. Отношение R содержит в себе аномалии и нуждаются в разбиении на R1 и R2
П1	Иванов	32	К1	18
П2	Минин	33	-	-
П3	Орлов	34	K2	48
П3	Орлов	34	K3	54

 

 

Поместим все атрибуты сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ в отношение  R₁, а все атрибуты сущности КУРС в отношение R₂ и добавим к нему атрибут НП, являющийся ключом сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ.

 

Таблица 7.12 R1 отношение “Преподаватель”.				Таблица 7.13 R2 отношение “Курс_НП”.
НП	Фам	Тел		НК	V	НП
П1	Иванов	32		К1	18	П1
П2	Минин	33		К2	36	П3
П3	Орлов	34		K3	48	П3
П3	Орлов	34

 

Оба отношения R₁ и R₂ находятся в НФБК, так как все их детерминанты являются возможными ключами. В R₁ это НП, а в R₂ это НК и <НК, НП>.

 

 

 

 

Рассмотрим ситуацию, когда принадлежность обоих сущностей является обязательной:

 

Рис. 7.31 ER-диаграмма связи “Преподаватель читает курс” 1:N	обяз.	обяз.

 

Таблица 7.14 R Универсальное отношение.
НП	Фам	Тел	НК	V	В данной таблице отсутствуют пустые поля, но проблема с дублированием  избыточной информации осталась, следовательно, отношение R содержит в себе аномалии и нуждаются в разбиении на R1 и R2.
П1	Иванов	32	К1	18
П2	Минин	33	К2	36
П3	Орлов	34	K3	48
П3	Орлов	34	K4	54

 

 

Поместим все атрибуты сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ в отношение  R₁, а все атрибуты сущности КУРС в отношение R₂ и добавим к нему атрибут НП, являющийся ключом сущности ПРЕПОДАВАТЕЛЬ.

 

Таблица 7.15 R1 отношение “Преподаватель”.				Таблица 7.16 R2 отношение “Курс_НП”.
НП	Фам	Тел		НК	V	НП
П1	Иванов	32		К1	18	П1
П2	Минин	33		К2	36	П2
П3	Орлов	34		K3	48	П3
П3	Орлов	34		K4	54	П3

 

Оба отношения R₁ и R₂ находятся в НФБК

Правило 4.

 

Если связь бинарная и степень  ее 1:N или N:1, а класс принадлежности n–связной сущности является обязательным, то достаточно (в независимости от класса принадлежности односвязной сущности) выделить два отношения, в одно из которых включаем все атрибуты, характеризующие одну сущность, во второе хранящие другую сущность. Ключами отношения является ключи соответствующих сущностей и к отношению, содержащему в себе атрибуты n–связной сущности добавляем, как атрибут, ключ односвязной сущности.

Рассмотрим ситуацию, когда класс  принадлежности обоих сущностей  является необязательным:

 

Рис. 7.32 ER-диаграмма связи “Преподаватель читает курс” 1:N	необяз.	необяз.

 

 

Таблица 7.17 R универсальное отношение.
НП	Фам	Тел	НК	V	В данной таблице есть дублирование информации, а также кортежи с  пустыми полями, следовательно, одним отношением не обойтись, значит, разбиваем R на два отношения R1 и R2:
П1	Иванов	32	К1	18
П2	Минин	32	К2	36
П2	Орлов	34	K3	48
П3	Орлов	34	-	-
-	-	-	К4	54

 

 

 

Таблица 7.18 R1 отношение “Преподаватель”.					Таблица 7.19 R2 отношение “Курс_НП”.
НП	Фам	Тел			НК	V	НП
П1	Иванов	32			К1	18	П1
П2	Минин	33			К2	36	П2
П3	Орлов	34			К3	48	П2
					К4	54	-

 

В отношениях R₁ и R₂ отображенных в таблицах 7.18-7.19 нет дублирования но есть пустые поля, поэтому необходимо произвести  декомпозицию отношения R на три отношения R₃, R₄ и R₅. Отношения R₃, R₄ и R₅ отображенные в таблицах 7.20-7.22 будут находиться в НФБК.

 

Таблица 7.20 R3				Таблица 7.21 R4			Таблица 7.22 R5
отношение  “Преподаватель”.				отношение  “Курс”.			отношение  “Читает”.
НП	Фам	Тел		НК	V		НК	НП
П1	Иванов	32		К1	18		К1	П1
П2	Минин	33		К2	36		К2	П2
П3	Орлов	34		К3	48		К3	П2
				К4	54

Рассмотрим ситуацию, когда класс  принадлежности односвязанной сущности является обязательным, а N-связанной не обязательным.

 

Рис. 7.37 ER-диаграмма связи  “Преподаватель читает курс”  1:N	обяз.	необяз.