Relationstyper, relationsuppsättningar, roller och strukturella begränsningar | PadaKuu.com (2023)

Det finns flera implicita samband mellan de olika entitetstyperna. Faktum är att när ett attribut av en enhetstyp hänvisar till en annan enhetstyp, existerar ett visst förhållande.
Till exempel,

1. attributetChefavAVDELNINGhänvisar till enanställdsom förvaltaravdelning;
2. attributetKontrollavdelningavPROJEKThänvisar tillavdelningsom styrprojekt;
3. attributetHandledareavANSTÄLLDrefererar tillannan anställd(den som övervakar denna anställd);
4. attributetAvdelningavANSTÄLLDhänvisar tillavdelningför vilketanställdArbetar; och så vidare.

I ER-modellen ska dessa referenser inte representeras som attribut utan som relationer, vilket diskuteras i detta avsnitt. DeFÖRETAGdatabasschemakommer att förfinas för att representerarelationeruttryckligen. I den initiala designen av entitetstyper fångas relationer vanligtvis i form av attribut. När designen förfinas omvandlas dessa attribut till relationer mellan entitetstyper.

Relationstyper, uppsättningar och instanser

ArelationtypRblandnenhetstyperE1, E2, ..., Indefinierar en uppsättning avföreningar– eller arelationset – bland enheter från dessa enhetstyper. När det gäller entitetstyper och entitetsuppsättningar hänvisas vanligtvis till en relationstyp och dess motsvarande relationsuppsättning med samma namn, R.

Matematiskt, relationsuppsättningenRär en uppsättning avrelationinstanser r_i, där varje r_iassocierar n individuella enheter (e1, e2, ..., en), och varje enhet e_ji r_iär medlem i enhetsuppsättning E_j, 1 ?j?n. Därför är en relationsmängd en matematisk relation på E1, E2, ..., En; alternativt kan den definieras som en delmängd av den kartesiska produkten av entitetsmängderna E1 × E2 × ... × En.

Var och en av entitetstyperna El, E 2, ..., En sägs delta i relationstypen R; på liknande sätt sägs var och en av de individuella enheterna e1, e2, ..., en delta i relationsinstansen r_i= (el, e2, ..., sv). Informellt kan varje relationsinstans r_ii R är en sammanslutning av enheter, där sammanslutningen inkluderar exakt en enhet från varje deltagande enhetstyp. Varje sådan relationsinstans r_irepresenterar det faktum att de enheter som deltar i r_iär relaterade på något sätt i motsvarande minivärldssituation.

Tänk till exempel enrelationtypJOBBAR FÖRmellantvåenhetstyperANSTÄLLDochAVDELNING, som associerar varje anställd med den avdelning som den anställde arbetar för i motsvarande enhetsuppsättning. Varje relationsinstans i relationsuppsättningen WORKS_FOR associerar en EMPLOYEE-entitet och en DEPARTMENT-entitet. Figur illustrerar detta exempel, där varje relation.

instans r_ivisas kopplad till de ANSTÄLLDA och AVDELNINGSenheter som deltar i r_i. I minivärlden som representeras av arbetar anställda e1,e3 och e6 för avdelning d1; anställda e2 och e4 arbetar för avdelning d2; och anställda e5 och e7 arbetar på avdelning d3. I ER-diagram visas relationstyper som rombformade rutor, som är kopplade med raka linjer till de rektangulära rutor som representerar de deltagande entitetstyperna. Relationsnamnet visas i den rombformade rutan.

Relationsgrad, rollnamn och rekursiva relationer

Grad av relationstyp.Graden av en relationstyp är antalet deltagande enhetstyper. Därför är förhållandet WORKS_FOR av grad två. En relationstyp av grad två kallas binär, och en av grad tre kallas ternär. Ett exempel på en ternär relation är SUPPLY, som visas i figur 7.10, där varje relationsinstans ri associerar tre enheter – en leverantör s, en del p och ett projekt j – närhelst s levererar del p till projekt j. Relationer kan i allmänhet vara av vilken grad som helst, men de vanligaste är binära relationer. Relationer i högre grad är i allmänhet mer komplexa än binära relationer; vi karakteriserar dem ytterligare.

Relationer som attribut. Det är ibland bekvämt att tänka på en binär relationstyp i termer av attribut, som vi diskuterade i avsnitt 7.3.3. Betrakta relationstypen WORKS_FOR i figur 7.9. Man kan tänka sig ett attribut som heter Department of the EMPLOYEE-enhetstyp, där värdet på Department för varje ANSTÄLLDA-enhet är (en referens till) den AVDELNING-enhet som den anställde arbetar för. Följaktligen är värdet som ställts in för detta Department-attribut uppsättningen av alla DEPARTMENT-entiteter, vilket är DEPARTMENT-entitetsuppsättningen. Detta är vad vi gjorde i figur 7.8 när vi specificerade den initiala designen av entitetstypen ANSTÄLLD för databasen FÖRETAG. Men när vi tänker på en binär relation som ett attribut har vi alltid två alternativ. I det här exemplet är alternativet att tänka på ett attribut med flera värden Employee av entitetstypen DEPARTMENT vars värden för varje DEPARTMENT-enhet är uppsättningen av MEDARBETARE-enheter som arbetar för den avdelningen. Värdeuppsättningen för detta Employee-attribut är kraftuppsättningen för EMPLOYEE-entitetsuppsättningen. Endera av dessa två attribut – ANSTÄLLDA avdelning eller anställd på avdelning – kan representera relationstypen WORKS_FOR. Om båda är representerade är de tvungna att vara inverser av varandra.

Rollnamn och rekursiva relationer. Varje enhetstyp som deltar i en relationstyp spelar en särskild roll i relationen. Rollnamnet anger rollen som en deltagande enhet från entitetstypen spelar i varje relationsinstans, och hjälper till att förklara vad relationen betyder. Till exempel, i relationstypen WORKS_FOR, spelar MEDARBETARE rollen som anställd eller arbetare och AVDELNING spelar rollen som avdelning eller arbetsgivare. Rollnamn är inte tekniskt nödvändiga i relationstyper där alla deltagande enhetstyper är distinkta, eftersom varje deltagande enhetstypnamn kan användas som rollnamn. I vissa fall deltar dock samma enhetstyp mer än en gång i en relationstyp i olika roller. I sådana fall blir rollnamnet väsentligt för att urskilja betydelsen av rollen som varje deltagande enhet spelar. Sådana relationstyper kallas rekursiva relationer. Figur 7.11 visar ett exempel. Relationstypen SUPERVISION relaterar en anställd till en arbetsledare, där både anställd och arbetsledare är medlemmar i samma ANSTÄLLDA enhetsuppsättning. Följaktligen deltar entitetstypen ANSTÄLLDA två gånger i ÖVERVAKNING: en gång i rollen som arbetsledare (eller chef) och en gång i rollen som arbetsledare (eller underordnad). Varje relationsinstans ri i SUPERVISION associerar två anställdas enheter ej och ek, varav den ena spelar rollen som arbetsledare och den andra rollen som arbetsledare. I figur 7.11 representerar linjerna markerade "1" övervakarrollen, och de markerade "2" representerar övervakarrollen; följaktligen övervakar e1 e2 och e3, e4 övervakar e6 och e7, och e5 övervakar e1 och e4. I det här exemplet måste varje relationsinstans kopplas ihop med två rader, en markerad med '1' (handledare) och den andra med '2' (övervakad).

Begränsningar för binära relationstyper

Relationstyper har vanligtvis vissa begränsningar som begränsar möjliga kombinationer av enheter som kan delta i motsvarande relationsuppsättning. Dessa begränsningar bestäms utifrån den minivärldssituation som relationerna representerar. Till exempel, i figur 7.9, om företaget har en regel att varje anställd måste arbeta för exakt en avdelning, så skulle vi vilja beskriva denna begränsning i schemat. Vi kan särskilja två huvudtyper av binära relationsbegränsningar: kardinalitetsförhållande och deltagande.

Kardinalitetsförhållanden för binära relationer. Kardinalitetsförhållandet för en binär relation anger det maximala antalet relationsinstanser som en entitet kan delta i. Till exempel, i den binära relationstypen WORKS_FOR, har AVDELNING:ANSTÄLLDA kardinalitetsförhållandet 1:N, vilket betyder att varje avdelning kan relateras till (det vill säga sysselsätter) hur många anställda som helst,9 men en anställd kan relateras till (arbetar för) endast en avdelning. Detta betyder att för just denna relation WORKS_FOR kan en viss avdelningsenhet relateras till valfritt antal anställda (N anger att det inte finns något maximalt antal). Däremot kan en anställd vara relaterad till högst en avdelning. De möjliga kardinalitetsförhållandena för binära relationstyper är 1:1, 1:N, N:1 och M:N. Ett exempel på en 1:1 binär relation är MANAGES (Figur 7.12), som relaterar en avdelningsenhet till den anställde som leder den avdelningen. Detta representerar minivärldens begränsningar som – när som helst – en anställd kan bara hantera en avdelning och en avdelning kan bara ha en chef. Relationstypen WORKS_ON (Figur 7.13) har kardinalitetsförhållande M:N, eftersom minivärldsregeln är att en anställd kan arbeta med flera projekt och ett projekt kan ha flera anställda. Kardinalitetsförhållanden för binära relationer representeras på ER-diagram genom att visa 1, M och N på romberna som visas i figur 7.2. Observera att i denna notation kan vi antingen ange inget maximum (N) eller maximalt en (1) för deltagande. En alternativ notation (se avsnitt 7.7.4) tillåter designern att ange ett specifikt maximalt antal vid deltagande, såsom 4 eller 5.

Deltagandebegränsningar och existensberoenden. Deltagandebegränsningen anger om förekomsten av en enhet beror på att den är relaterad till en annan enhet via relationstypen. Denna begränsning anger det minsta antalet relationsinstanser som varje enhet kan delta i, och kallas ibland den lägsta kardinalitetsbegränsningen. Det finns två typer av deltagandebegränsningar – totala och partiella – som vi illustrerar med exempel. Om en företagspolicy säger att varje anställd måste arbeta för en avdelning, kan en anställd enhet endast existera om den deltar i minst en WORKS_FOR-relationsinstans (Figur 7.9). Således kallas medverkan av ANSTÄLLDA i WORKS_FOR totalt deltagande, vilket betyder att varje enhet i den totala uppsättningen av anställdas enheter måste vara relaterad till en avdelningsenhet via WORKS_FOR. Total delaktighet kallas också för existensberoende. I figur 7.12 förväntar vi oss inte att varje anställd ska leda en avdelning, så deltagandet av ANSTÄLLDA i relationstypen MANAGES är partiell, vilket innebär att en del eller en del av uppsättningen av anställdas enheter är relaterade till någon avdelningsenhet via MANAGES, men inte nödvändigtvis Allt. Vi kommer att hänvisa till kardinalitetskvoten och deltagandebegränsningarna, tillsammans, som de strukturella begränsningarna för en relationstyp. I ER-diagram visas totalt deltagande (eller existensberoende) som en dubbel linje som förbinder den deltagande enhetstypen med relationen, medan partiell delaktighet representeras av en enda linje (se figur 7.2). Observera att i den här notationen kan vi antingen ange inget minimum (partiellt deltagande) eller ett minimum av ett (totalt deltagande). Den alternativa notationen (se avsnitt 7.7.4) gör det möjligt för designern att ange ett specifikt minsta antal för deltagande i relationen, såsom 4 eller 5.

Attribut för relationstyper

Relationstyper kan också ha attribut som liknar de för entitetstyper. Till exempel, för att registrera antalet timmar per vecka som en anställd arbetar med ett visst projekt, kan vi inkludera ett attribut Timmar för relationstypen WORKS_ON i figur 7.13. Ett annat exempel är att inkludera det datum då en chef började hantera en avdelning via ett attribut Start_date för relationstypen MANAGES i figur 7.12. Observera att attribut av 1:1 eller 1:N relationstyper kan migreras till en av de deltagande entitetstyperna. Till exempel kan attributet Start_date för MANAGES-relationen vara ett attribut för antingen EMPLOYEE eller DEPARTMENT, även om det begreppsmässigt hör till MANAGES. Detta beror på att MANAGES är en 1:1-relation, så varje avdelning eller anställd enhet deltar i högst en relationsinstans. Därför kan värdet på attributet Start_date bestämmas separat, antingen av den deltagande avdelningsenheten eller av den deltagande anställde (chefen). För en 1:N-relationstyp kan ett relationsattribut endast migreras till entitetstypen på N-sidan av relationen. Till exempel, i figur 7.9, om WORKS_FOR-relationen också har ett attribut Start_date som indikerar när en anställd började arbeta för en avdelning, kan detta attribut inkluderas som ett attribut för EMPLOYEE. Detta beror på att varje anställd arbetar för endast en avdelning och därför deltar i högst en relationsinstans i WORKS_FOR. I både 1:1 och 1:N relationstyper bestäms beslutet var ett relationsattribut ska placeras – som ett relationstypattribut eller som ett attribut för en deltagande entitetstyp – subjektivt av schemadesignern. För M:N-relationstyper kan vissa attribut bestämmas av kombinationen av deltagande enheter i en relationsinstans, inte av någon enskild enhet. Sådana attribut måste anges som relationsattribut. Ett exempel är Hours-attributet för M:N-relationen WORKS_ON (Figur 7.13); antalet timmar per vecka som en anställd för närvarande arbetar med ett projekt bestäms av en anställdsprojektkombination och inte separat av någon av enheterna.

Vanliga frågor

AtKuu

06 maj 2023

524 visningar