Переход от концептуальной (инфологической) модели к реляционной модели данных

Переход от концептуальной (инфологической) модели к реляционной модели данных

Инфологическая модель используется на ранних стадиях разработки проекта. Для ER-модели существует  алгоритм однозначного преобразования ее в реляционную модель данных .

• Каждой сущности ставится в соответствие отношение реляционной модели данных.

При этом имена сущности и отношения могут быть различными, потому что на имена сущностей могут не накладываться дополнительные синтаксические ограничения, кроме уникальности имени в рамках модели.

Имена отношений могут быть ограничены требованиями конкретной СУБД, чаще всего эти имена являются идентификаторами в некотором базовом языке, они ограничены по длине и не должны содержать пробелов и некоторых специальных символов.

Например, сущность может быть названа "Книжный каталог", а соответствующее ей отношение желательно назвать, например, BOOKS (без пробелов и латинскими буквами).

• Каждый  атрибут сущности  становится атрибутом соответствующего отношения. Переименование атрибутов должно происходить в соответствии с теми же правилами, что и переименование отношений в п.1. Для каждого атрибута задается конкретный допустимый в СУБД тип данных и обязательность или необязательность данного атрибута (то есть допустимость или недопустимость NULL значений для него).

• Первичный ключ сущности становится PRIMARY KEY соответствующего отношения.
• Атрибуты, входящие в  первичный ключ отношения , автоматически получают свойство обязательности ( NOT NULL ). В каждое отношение, соответствующее подчиненной сущности, добавляется набор атрибутов основной сущности, являющейся первичным ключом основной сущности. В отношении, соответствующем подчиненной сущности, этот набор атрибутов становится внешним ключом ( FOREIGN KEY ).

• Для моделирования необязательного типа связи на физическом уровне у атрибутов, соответствующих внешнему ключу, устанавливается свойство допустимости неопределенных значений (признак NULL ). При обязательном типе связи атрибуты получают свойство отсутствия неопределенных значений (признак NOT NULL ).
• Для отражения категоризации сущностей при переходе к реляционной модели возможны несколько вариантов представления. Возможно создать только одно отношение для всех подтипов одного  супертипа . В него включают все атрибуты всех подтипов. Однако тогда для ряда экземпляров ряд атрибутов не будет иметь смысла. И даже если они будут иметь неопределенные значения, то потребуются дополнительные правила различения одних подтипов от других. Достоинством такого представления является то, что создается всего одно отношение.

• При втором способе для каждого подтипа и для  супертипа  создаются свои отдельные отношения. Недостатком такого способа представления является то, что создается много отношений, однако достоинств у такого способа больше, так как вы работаете только со значимыми атрибутами подтипа. Кроме того, для возможности переходов к подтипам от  супертипа  необходимо в супертип включить идентификатор связи.
• Дополнительно при описании отношения между типом и подтипами необходимо указать тип дискриминатора. Дискриминатор может быть взаимоисключающим (M/E, mutually exclusive ) или нет.

Если установлен данный тип дискриминатора, то это значит, что один  экземпляр сущности   супертипа  связан только с одним экземпляром сущности подтипа и для каждого экземпляра сущности  супертипа  существует потомок. Кроме того, необходимо указать для второго способа, наследуется ли только идентификатор  супертипа  в подтипы или наследуются все атрибуты  супертипа .

• Если мы зададим наследование только идентификатора, то мы получим следующее преобразование (см. рисунки ниже)

Разрешение связей типа " многие-ко-многим ".

Так как в реляционной модели данных поддерживаются между отношениями только связи типа " один-ко-многим ", а в ER-модели допустимы связи " многие-ко-многим ",

то необходим специальный механизм преобразования, который позволит отразить множественные связи, неспецифические для реляционной модели, с помощью допустимых для нее категорий. Это делается введением специального дополнительного связующего отношения, которое связано с каждым исходным связью " один-ко-многим ", атрибутами этого отношения являются первичные ключи связываемых отношений.

Так, например, в схеме "Библиотека" присутствует  связь  такого типа между сущностью "Книги" и "Системный каталог". Для разрешения этой неспецифической связи при переходе к реляционной модели должно быть введено специальное дополнительное  отношение , которое имеет всего два атрибута: ISBN ( шифр  книги) и KOD (код области знаний). При этом каждый из атрибутов нового отношения является внешним ключом ( FOREIGN KEY ), а вместе они образуют  первичный ключ  ( PRIMARY KEY ) новой связующей сущности. 

На рисунке ниже  представлена реляционная модель, соответствующая представленной ранее  инфологической модели "Библиотека".