پایگاه داده ها طراحی پایگاه داده رابطهای با نگاشت ER و EER به رابطهها امیر جهانگرد

پایگاه داده ها طراحی پایگاه داده رابطهای با نگاشت ER و EER به رابطهها امیر جهانگرد

رئوس مطالب الگوریتم تبدیل ER به رابطه ها گام 1: تبدیل نوع موجودیتهای معمولی گام 2: تبدیل نوع موجودیتهای ضعیف گام 3: تبدیل نوع ارتباطهای 1:1 گام 4: تبدیل نوع ارتباطهای N:1 گام 5: تبدیل نوع ارتباطهای M:N گام 6: تبدیل صفات چندمقداری گام 7: تبدیل ارتباطهای چندگانی تبدیل ساختارهای مدل EER به رابطه ها گام 8: گزینهها برای تبدیل تعمیم/تخصیص گام 9: تبدیل ردهبندی امیر جهانگرد-پایگاه دادهها 2

نمودار ER برای پایگاه داده شرکت 3

الگوریتم تبدیل ER به رابطه ها گام 1 :تبدیل نوع موجودیت های معمولی برای هر نوع موجودیت مثل E در شمای ER یک رابطه مثل R میسازیم که شامل تمام صفات ساده و تکمقداری E است. یکی از صفات شناسه E را به عنوان کلید اصلی R انتخاب میکنیم. اگر صفت انتخاب شده مرکب بود مجموعه صفات ساده سازنده آن با هم کلید اصلی R را تشکیل میدهد. مثال: رابطههای DEPARTMENT EMPLOYEE و PROJECT را در شمای رابطهای متناظر با موجودیتهای عادی در نمودار ER میسازیم. DNUMBER SSN و PNUMBER به ترتیب کلیدهای اصلی رابطه های فوق هستند. 4

الگوریتم تبدیل ER به رابطه ها-ادامه :2 گام تبدیل نوع موجودیت های ضعیف برای هر موجودیت ضعیف مثلW در شمای ER که موجودیت قوی شناسای آن E است یک رابطه مثل R میسازیم که تمام صفات ساده W را در بر دارد. به عالوه یک کلید خارجی ارجاع دهنده به کلید)های( اصلی رابطه)های( متناظر به موجودیت)های( شناسای W در R میگذاریم. کلید اصلی R ترکیب این کلید)های( خارجی و شناسه جزئی موجودیت ضعیف W است. مثال: رابطه DEPENDENT را متناظر با موجودیت ضعیف DEPENDENT میسازیم یک کلید خارجی به نام ESSN ارجاع دهنده به SSN از رابطه EMPLOYEE در آن میگذاریم. کلید اصلی این رابطه ترکیب DEPENDENT_NAME شناسه جزئی DEPENDENT است. {ESSN, DEPENDENT_NAME} است چون 5

الگوریتم تبدیل ER به رابطه ها-ادامه :3 گام تبدیل نوع ارتباط های 1:1 برای هر ارتباط 1:1 مثل R در شمای ER فرض کنیم S و T دو رابطه متناظر با موجودیتهای شرکت کننده در ارتباط باشند. سه روش برای تبدیل وجود دارد: روش کلید خارجی: یکی از رابطهها مثال S را انتخاب میکنیم و یک کلید خارجی در S ارجاع دهنده به کلید اصلی T میگذاریم. بهتر است موجودیت با مشارکت الزامی را برای نقش S انتخاب کنیم. روش ادغام رابطهها: میتوان دو موجودیت و رابطه بین آنها را در یک رابطه ادغام کرد. برای زمانی می تواند مناسب باشد که مشارکت هر دو موجودیت در ارتباط باشد. الزامی روش رابطه میانی: میتوان یک رابطه سوم مثل R ایجاد کرد که دو کلید خارجی ارجاع دهنده به کلیدهای اصلی S و T دارد. 6

الگوریتم تبدیل ER به رابطه ها-ادامه 4: گام تبدیل نوع ارتباط های N:1 برای هر ارتباط دوگانی N:1 مثل R فرض کنیم S رابطه متناظر با موجودیت طرف N و T رابطه متناظر با طرف 1 شرکت کننده در ارتباط باشد یک کلید خارجی ارجاع دهنده به T در S میگذاریم. تمام صفات ساده ارتباط N:1 نیز به صفات S اضافه میشوند. مثال: ارتباطهای WORKS_FOR و CONTROLS و SUPERVISION در شکل. برای WORKS_FOR به رابطه EMPLOYEE یک صفت کلید خارجی به نام DNO ارجاع دهنده به DNUMBER از رابطه DEPARTMENT اضافه میکنیم. 7

الگوریتم تبدیل ER به رابطه ها-ادامه 5: گام تبدیل نوع ارتباط های M:N برای هر ارتباط M:N دوگانی مثل R یک رابطه جدید مثل S میسازیم. در S دو کلید خارجی ارجاع دهنده به کلیدهای اصلی رابطههای متناظر با موجودیتهای شرکت کننده در ارتباط میگذاریم. ترکیب این دو معموال کلید اصلی رابطه S است. همچنین تمام صفات ساده ارتباط R نیز به S اضافه میشوند. مثال: ارتباط WORK_ON از شمای ER به رابطه WORK_ON در پایگاه رابطهای تبدیل میشود. دو کلید خارجی با نامهای PNO و ESSN ارجاع دهنده به کلیدهای اصلی رابطههای PROJECT و EMPLOYEE به آن اضافه میشود. صفت HOURS اضافه میشود. کلید اصلی رابطه WORKS_ON ترکیب دو کلید خارجی PNO} {ESSN, است. 8

الگوریتم تبدیل ER به رابطه ها-ادامه 6: گام تبدیل صفات چند مقداری برای هر صفت چندمقداری مثل A یک رابطه جدید مثل R میسازیم. رابطه R شامل صفت A و یک کلید خارجی مثل K ارجاع دهنده به کلید اصلی رابطه متناظر با موجودیت یا ارتباطی است که A صفت آن است. کلید اصلی رابطه R ترکیب دو صفت A و K است. رابطه DEPT_LOCATIONS ایجاد میشود. صفت DLOCATION صفت چندمقداری LOCATIONS از رابطه DEPARTMENT را نشان میدهد و DNUMBER به عنوان کلید خارجی به رابطه DEPARTMENT ارجاع میدهد. کلید اصلی رابطه ترکیب DLOCATION} {DNUMBER, است. مثال: 9

نتیجه تبدیل شمای ER شرکت به شمای رابطه ای 10

الگوریتم تبدیل ER به رابطه ها-ادامه :7 گام تبدیل ارتباط های چندگانی برای هر ارتباط nگانی مثل R با 2<n یک رابطه مثل S میسازیم. یک کلید خارجی ارجاع دهنده به کلیدهای اصلی رابطههای متناظر با موجودیتهای شرکت کننده در ارتباط R به S اضافه میکنیم. ترکیب این کلیدها معموال کلید اصلی S است. همچنین تمام صفات ساده ارتباط R نیز به S اضافه میشود. 11

مثالی از ارتباط چندگانی )3=n( 12

مدل ER نوع موجودیت ارتباط 1:1 یا n:1 ارتباط M:N ارتباط چندگانی ) nگانی( صفت ساده صفت مرکب صفت چندمقداری موجودیت ضعیف صفت شناسه مدل رابطهای رابطه کلید خارجی )یا رابطه ارتباط( رابطه با دو کلید خارجی رابطه با n کلید خارجی صفت مجموعه صفتهای ساده رابطه و کلید خارجی رابطه و کلید خارجی کلید اصلی 13

تبدیل ساختارهای EER به رابطه ها 8: گام گزینه ها برای تبدیل تعمیم/تخصیص فرض کنیم یک تخصیص با m زیرنوع } m {S 1, S 2,, S و زبرنوع C داریم که صفات C عبارتند از } n {k, a 1,, a و k شناسه است. چهار گزینه برای تبدیل به شمای رابطهای وجود دارد: گزینه الف: چندین رابطه-زبرنوع و زیرنوعها: یک رابطه L برای C با صفات } n Attrs(L)= {k, a 1,, a و کلید اصلی PK(L)=k میسازیم. برای هر زیرنوع 1 i m S i یک رابطه مثل L i با صفات }صفات Attrs(L i )={k} }S i و کلید اصلی PK(L i )=k میسازیم. از این گزینه برای هر نوع تخصیصی میتوان استفاده کرد. 14

مثال: تبدیل تعمیم/تخصیص با روش الف 15

مثال: تبدیل تعمیم/تخصیص با روش الف 16

گزینه ها برای تبدیل تعمیم/تخصیص گزینه ب: چندین رابطه-فقط زیرنوع ها برای هر }صفات میسازیم. زیرنوع PK(L i )=k 1 i m S i یک رابطه مثل L i با صفات Attrs(L i )={k, a 1,, a n } }S i و کلید اصلی این گزینه فقط برای تخصیص/تعمیم های کلی امکان پذیر است. 17

مثال: تبدیل تعمیم/تخصیص با روش ب 18

گزینه ها برای تبدیل تعمیم/تخصیص-ادامه گزینه پ: یک رابطه مثل L }S m { t } }صفات می سازیم. یک رابطه با یک صفت نوع با صفات... }صفات Attrs(L i )={k, a 1,, a n } }S 1 صفت t صفت نوع نامیده میشود و زیرنوعی را نشان میدهد که این تاپل به آن تعلق دارد. مثال: نگاشت شمای ER مثال قبل با استفاده از روش پ: 19

گزینه ها برای تبدیل تعمیم/تخصیص-ادامه گزینه ت: یک رابطه با چند صفت نوع یک رابطه مثل L با صفات Attrs(L i )={k, a 1,, a n } }S 1... }صفات }S m t } }صفات 1,t 2,,t m } می سازیم. هر i m t i 1 یک صفت از نوع بولین است که تعلق یک زیرنوع را نشان میدهد. به تاپل S i 20

مثال: تبدیل تعمیم/تخصیص با روش ت 21

تبدیل ساختارهای EER به رابطه ها مشترک زیرنوع نگاشت )وراثت چندگانه( یک زیرنوع مشترک زیرنوع چند موجودیت مختلف است. این نوع موجودیتها میبایست شناسه یکسانی داشته باشند در غیر اینصورت از ردهبندی استفاده میکردیم. هر کدام از گزینههای گام مشترک به کار برد. 8 را می توان در تبدیل زیرنوع 22

زیرنوع مشترک 23

تبدیل زیرنوع مشترک 24

تبدیل ساختارهای EER به رابطه ها-ادامه :9 گام تبدیل رده بندی برای تبدیل یک رده که زبرنوعهای تعریف کننده آن کلید یکسانی ندارند اغلب یک صفت کلید جدید به نام کلید ساختگی به رابطه مربوط به رده اضافه میکنند. این کلید به عنوان کلید خارجی به زبرنوع ها اضافه می شود. 25

کلید ساختگی 26

الگوریتم تبدیل ER به رابطه ها گام 1: تبدیل نوع موجودیتهای معمولی گام 2: تبدیل نوع موجودیتهای ضعیف گام 3: تبدیل نوع ارتباطهای 1:1 گام 4: تبدیل نوع ارتباطهای N:1 گام 5: تبدیل نوع ارتباطهای M:N گام 6: تبدیل صفات چندمقداری گام 7: تبدیل ارتباطهای چندگانی تبدیل ساختارهای مدل EER به رابطه ها گام 8: گزینهها برای تبدیل تعمیم/تخصیص گام 9: تبدیل ردهبندی 27