Komputerowy montaż dźwięku i obrazu

BAZY DANYCH
model związków encji
Opracował:
dr inż. Piotr Suchomski
Świat rzeczywisty a baza danych
Świat rzeczywisty
Diagram związków encji
Model relacji
Schemat relacyjnej
Bazy danych
Model świata
rzeczywistego
Model
danych
Definicja
danych
Baza danych
zapytania
Założenia,
Uproszczenia,
ograniczenia
Model związków encji (E/R)
Jest jednym z najbardziej powszechnych
modeli abstrakcyjnie przedstawiającym
strukturę bazy danych.
 W modelu E/R struktura danych jest
reprezentowana graficznie w postaci
diagramów związków encji, w którym
wyróżnia się 3 zasadnicze elementy:

– zbiór encji,
– atrybuty,
– związki
Encje
Pojęcie encji jest pojęciem
podstawowym i niedefiniowalnym.
Zasadniczą cechą encji jest to, że jest
rozróżnialna od innych encji.
 Przykłady encji:

– samochód, osoba, tablica, książka (rzeczy),
– Lot samolotem, wypadek drogowy
(zdarzenia),
– Uczucie, wyobrazęnia (pojęcia)
Zbiór encji
Zbiór wszystkich encji, które są do siebie
podobne pod względem swoich cech (np.
zbiór encji samochodów ciężarowych,
zbiór encji uczniów danej klasy itp.).
 Istnieje pewne podobieństwo między
encją i „obiektem” w pojęciu
programowania obiektowego. Zbiór encji
jest podobny do klasy obiektów. Jednak
zbiór encji ma wyłącznie charakter
statyczny i dotyczy tylko struktury danych.

Atrybuty
Atrybuty to cechy, które opisują encję.
 Encje w zbiorze encji rozróżnialne są ze
względu na wartości ich atrybutów.
 Własności atrybutów:

– Liczba atrybutów jest ustalona dla danego
zbioru,
– Wartości atrybutó są atomowe
(niepodzielne),
– Nazw atrybutów są jednoznaczne
Klucz zbioru encji
Atrybut bądź grupa atrybutów, których
wartości jednoznacznie identyfikują
encję w zbiorze encji.
 Własności klucza:

– Jednoznaczność – nie istnieją w zbiorze
encji 2 takie encje, których wartości klucza
są takie same.
– Minimalność – nie można usunąć z klucza
żadnego atrybutu aby zapewnić
jednoznaczność klucza.
Klucze główne i alternatywne

Zdarza się, ze wśród atrybutów zbioru
encji można wybrać kilka różnych zbiorów
atrybutów, które spełniają warunki klucza.
W takiej sytuacji wybiera się jeden klucz
jako klucz główny, pozostałe są kluczami
alternatywnymi.
ISBN
tytuł
autor
ISBN
tytuł
rok
książki
autor
rok
książki
Związki
Związek REL pomiędzy encjami E1,
E2,…En jest to zbiór krotek nelementowych (e1,e2,…,en) takich, że
e1E1, e2E2,…, enEn
 Oznaczenie: NAZWA(E1, E2,…En),
 Związek może być również między
encjami w danym zbiorze.

Związki

Przykłady:
MACIERZYŃSTWO(OSOBA, DZIECKO) – zawiera
wszystkie pary (m,d) gdzie osoba m jest matką dziecka
d.
NAUCZANIE(NAUCZYCIEL, UCZEŃ, PRZEDMIOT) –
zawiera wszystkie trójki (n,u,p) gdzie nauczyciel n uczy
ucznia u przedmiotu p.
Krotność związków

1:1 (jeden do jeden)
E1

nazwa
E2
1:n (jeden do wiele)
E1

E2
m:n (wiele do wiele)
E1

nazwa
nazwa
E2
Krotność związku może być również równa 0, wtedy na
połączeniu po stronie zbioru, gdzie może nie być
odpowiedniej encji wpisuje się symbol 0)
Krotność związku – inna notacja
Zero lub jeden
E2
Dokładnie jeden
E2
Zero lub wiele
E2
Jeden lub wiele
E2
Role w związku
Może się zdarzyć, że dany zbiór encji
może wystąpić w danym związku więcej
niż jeden raz. W takim przypadku
należy narysować tyle krawędzi między
związkiem i zbiorem encji ile razy ten
zbiór pojawia się w związku.
 Krawędziom między związkiem a
zbiorem encji nadaje się etykiety z
nazwami, które nazywa się rolami.

Role w związku
początek
Odcinek-czego
Filmy
następny

Związek zachodzi między dwoma filmami, z których
jeden stanowi dalszy ciąg drugiego. Założono, że film
może składać się z wielu części, ale tylko jeden z nich
jest pierwszy (np. pierwszy odcinek). Krotność związku
w tym przypadku jest określona jako 1:n
Atrybuty związku
Data ślubu
Mężczyźni
Małżeństwo
Kobiety
Data
PESEL
Mężczyźni
PES_M
PES_K
Małżeństwo
PESEL
Kobiety
Związki stopni wyższych
Związki nie muszą być binarne (łączenie 2
zbiorów encji).
 Związki wyższych stopni można
zredukować do kilku związków binarnych.

Podklasy w modelu E/R
Zbiór encji może zawierać pewne encje o
specjalnych właściwościach, które nie pasują
do wszystkich encji ze zbioru. W takiej sytuacji
można stworzyć dodatkowe zbiory encji
(podklasy), które zawierają dodatkowe
specjalizowane atrybuty i mogą tworzyć inne
związki.
 Zbiór encji łączy się z jego „podklasą” za
pomocą związku IS_A

Związek IS_A
IS_A(E1,E2) – oznacza, że każda encja ze
zbioru E1 jest także encją ze zbioru E2. (E1 jest
podzbiorem E2).
 Związek IS_A jest związkiem wbudowanym w
model E/R, jest to związek typu 0..1:1;
 Każda encja należąca do zbioru E1 ma
wszystkie atrybuty ze zbioru E2 oraz dodatkowo
własne atrybuty.

Związek IS_A - przykład
Nr rej.
Marka
rocznik
Samochody
IS_A
Ciężarowe
Nacisk
ładowność
IS_A
Osobowe
Liczba osób
Zbiory słabych encji
Zdarza się, że do klucza danego zbioru encji
wybiera się część bądź wszystkie atrybuty z
innego zbioru encji. Taki zbiór nazywany jest
zbiorem słabych encji.
 Taka sytuacja ma miejsce gdy encje zbioru F
są podjednostkami encji zbioru E (zależności
hierarchiczne). W takim przypadku
jednoznaczne zidentyfikowanie elementów
zbioru F jest możliwe pod warunkiem
wspólnego rozpatrywania z encjami zbioru E.

Zbiory encji słabych
Często zbiorami encji słabych stają zbiory
powstałe w wyniku rozbijania związków encji
wyższego stopnia (wieloargumentowych).
 Jeśli E jest zbiorem encji słabych to klucz
składa się z:

– z zero lub jednego atrybutu z tego zbioru,
– I atrybutów kluczy zbiorów encji dostępnych ze
zbioru E poprzez pewne związki wiele do jeden. Te
związki nazywa się zwiazkami wspierającymi E
Związki wspierające

Aby związek R (n:1) z E do pewnego zbioru
Encji F był związkiem wspierającym E muszą
być spełnione warunki:
– Związek R musi być binarny z E do F,
– Dla każdej encji z E musi istnieć powiązana przez
związek R encja w zbiorze F,
– Atrybuty wchodzące w skład klucza E, a pochodzące
ze zbioru F, muszą być częścią klucza F,
– Jeżeli zbiór F jest również zbiorem słabych encji to
poprzedni warunek musi być spełniony dla innego
zbioru G (poszukiwanie przez rekurencyję),
Związki wspierające
– Jeśli między zbiorami E i F istnieje wiele związków
n:1 to dowolny z nich może służyć do przekazania
kopii atrybutu kluczowego ze zbioru F do zbioru E i
tworzeniu klucza E. Wartości klucza identyfikujące
pewną encję e ze zbioru E mogą pochodzić z kilku
różnych encji zbioru F.
Zasady tworzenia modelu E/R





Właściwa identyfikacja encji i zbiorów encji.
Definicja właściwych atrybutów i kluczy encji.
Identyfikacja wszystkich związków typu IS_A.
Wprowadzenie odpowiednich podzbiorów encji i
definicja odpowiednich trybutów.
Identyfikacja wszystkich związków
zachodzących pomiędzy zbiorami. Określenie
krotności związków.
Redukcja wszystkich związków
wieloargumentowych do związków binarnych.
Utworzenie odpowiednich zbiorów encji (w
miejscu tych związków) i ich atrybutów.
Dobra rada!
Należy dokładnie sprawdzić czy stworzony
model spełnia specyfikację oraz reprezentuje
tę rzeczywistość, która jest przedmiotem
projektu. Jeśli nie to trzeb cofnąć się do
wcześniejszych kroków tworzenia modelu E/R i
wprowadzić poprawki.
 Należy pamiętać, że najwięcej kosztują błędy
popełnione na etapie analizy i modelowania.
Im bardziej zaawansowana realizacja projektu,
tym trudniej poprawić błędy.
