Связь - это функциональная зависимость между двумя сущностями (в частности, возможна связь сущности с самой собой). Например, важно знать фамилию сотрудника, и не менее важно знать, в каком отделе он работает. Таким образом, между сущностями "отдел" и "сотрудник" существует связь "состоит из" (отдел состоит из сотрудников). Связь - это понятие логического уровня, которому соответствует внешний ключ на физическом уровне. В ERwin связи представлены пятью основными элементами информации:

· тип связи (идентифицирующая, неидентифицирующая, полная/неполная категория, неспецифическая связь);

· родительская сущность;

· дочерняя (зависимая) сущность;

· мощность связи (cardinality);

· допустимость пустых (null) значений.

Связь называется идентифицирующей, если экземпляр дочерней сущности идентифицируется через ее связь с родительской сущностью. Атрибуты, составляющие первичный ключ родительской сущности, при этом входят в первичный ключ дочерней сущности. Дочерняя сущность при идентифицирующей связи всегда является зависимой.
Связь называется неидентифицирующей, если экземпляр дочерней сущности идентифицируется иначе, чем через связь с родительской сущностью. Атрибуты, составляющие первичный ключ родительской сущности, при этом входят в состав неключевых атрибутов дочерней сущности.
Для определения связей ERwin выбирается тип связи, затем мышью указывается родительская и дочерняя сущность. Идентифицирующая связь изображается сплошной линией; неидентифицирующая - пунктирной линией. Линии заканчиваются точкой со стороны дочерней сущности.
При определении связи происходит миграция атрибутов первичного ключа родительской сущности в соответствующую область атрибутов дочерней сущности. Поэтому такие атрибуты не вводятся вручную.
Атрибуты первичного ключа родительской сущности по умолчанию мигрируют со своими именами. ERwin позволяет ввести для них роли, т.е. новые имена, под которыми мигрирующие атрибуты будут представлены в дочерней сущности. В случае неоднократной миграции атрибута такое переименование необходимо. Например, сущность "посредническая сделка" имеет атрибут "код предприятия-продавца" и "код предприятия-покупателя". В данном случае первичный ключ сущности "предприятие" ("код предприятия") имеет две роли в дочерней сущности.
На физическом уровне имя роли - это имя колонки внешнего ключа в дочерней таблице.
Мощность связи представляет собой отношение количества экземпляров родительской сущности к соответствующему количеству экземпляров дочерней сущности. Для любой связи, кроме неспецифической, эта связь записывается как 1:n.
ERwin в соответствии с методологией IDEF1X предоставляет 4 варианта для n, которые изображаются дополнительным символом у дочерней сущности: ноль, один или больше (по умолчанию); ноль или один; ровно N, где N - конкретное число.
Допустимость пустых (NULL) значений в неидентифицирующих связей ERwin изображает пустым ромбиком на дуге связи со стороны родительской сущности.
Обозначения мощности соответственно ноль, один или больше, один или больше, ноль или один в нотации IE приведены на рис. 1.

Рис.1. Обозначения мощности связи в нотации IE

Имя связи на логическом уровне представляет собой "глагол", связывающий сущности. Физическое имя связи (которое может отличаться от логического) для ERwin означает имя ограничения (constraint) или индекса.

В предыдущих главах рассматривался наиболее часто встречающийся тип связей - идентифицирующие связи - и было показано, как ER

win производит миграцию ключей через эти связи.

В этой главе Вы узнаете, как:

Создавать и использовать неидентифицирующие, рекурсивные связи и связи подтипов. Производить автоматическую миграцию ключевых атрибутов из одной сущности в другую. Предотвращать появление одинаковых имен атрибутов. Задавать режимы наследования атрибутов. Задавать порядок обработки нулевых значений в дочерней сущности связи. Исключать связи "многие-ко-многим".

Управление внешними ключами

При создании диаграммы, хотя Вам, может быть, и хочется добавить ключевые атрибуты в сущность, когда Вы ее создаете, ER

win может сделать большую часть этой работы за Вас, если Вы ему позволите. Когда Вы создаете связь между двумя сущностями, ER win автоматически производит миграцию ключевых атрибутов родительской сущности в дочернюю сущность, где они становятся внешними ключами. Поскольку ER win поддерживает автоматическую миграцию ключей, мы рекомендуем Вам добавлять первичные ключи в независимую сущность сразу же, как только она создана, но не беспокойтесь о ключах для дочерних сущностей. После того, как Вы создадите связь и ER win произведет автоматическую миграцию внешних ключей, вернитесь и добавьте собственные ключи в дочерние сущности диаграммы.

Чтобы облегчить проектирование базы данных, ER

win позволяет задать режим Unique Key, который можно использовать для того, чтобы предупредить Вас о создании атрибута, который может автоматически мигрировать через связь, или запретить Вам создание таких атрибутов. Кроме того, если Вы удаляете связь, ER win автоматически удаляет соответствующие внешние ключи из дочерних сущностей. См. Гл.11, Документирование правил, разд. "Обеспечение уникальности имен сущностей и атрибутов".

Как создать внешние ключи

1. Нарисуйте связь между двумя сущностями или между сущностью и ею же самой (рекурсивная связь). Внешний ключ автоматически мигрирует. Вам не нужно ничего делать!

Чтобы видеть автоматическую миграцию внешних ключей,

нужно установить режим просмотра диаграммы Attribute Display. У Вас должны быть уже созданы атрибуты первичного ключа в родительской сущности.

Как посмотреть атрибуты внешнего ключа

1. Щелкните правой кнопкой мыши по соединительной линии связи - Вы войдете в меню Relationship.

2. Дайте команду "Relationship" для входа в редактор Relationship.

Задание режимов наследования атрибутов

win производит миграцию атрибута первичного ключа, то по умолчанию внешний ключ, который появляется в дочерней сущности, наследует имя, но не наследует определение атрибута первичного ключа. Если Вы хотите, чтобы определение атрибута первичного ключа тоже мигрировало в дочернюю сущность, Вам нужно изменить режимы наследования - Attribute Inheritance Option - которые ER win устанавливает по умолчанию. Для того, чтобы изменить режим наследования по отношению к мигрирующим ключам, дайте команду "Attribute Inheritance..." в меню Option. Вы войдете в окно-диалог Attribute Inheritance Option.

В этом диалоге можно установить три режима. По умолчанию установлен режим "No Inheritance", а Вы можете изменить его на "Full Inheritance" или "Restricted Inheritance", нажимая соответствующую кнопку, а затем - "ОК" для сохранения нового режима.

Как задать режим наследования атрибута

1. Дайте команду "Attribute Inheritance..." из меню Option.

2. Нажмите на одну из кнопок в окне "Inheritance of Primary Key Definitions" для того, чтобы задать нужный Вам режим наследования атрибута:

"Full Inheritance" - определения атрибутов первичного ключа мигрируют во внешний ключ для всех новых и уже созданных связей текущей диаграммы.

"Restricted Inheritance" - определения атрибутов первичного ключа мигрируют во внешний ключ для всех новых cвязей, но это не распространяется на уже созданные связи текущей диаграммы.

"No Inheritance" - миграция определений атрибутов запрещается для всех связей текущей диаграммы. Это тот режим, который установлен по умолчанию.

Задание неидентифицирующих связей

Идентифицирующей связью

называется связь, которая добавляет признаки идентичности в дочернюю сущность путем миграции ключей родительской сущности в область ключевых атрибутов дочерней и таким образом делая дочернюю сущность зависимой от родительской в смысле своей идентичности. Например, когда атрибут movie-numb ER мигрирует из сущности MOVIE в MOVIE-COPY на диаграмме MOVIES.ER1, токаждый экземпляр MOVIE-COPY зависит и от movie-numb ER, и от movie-copy-numb ER, которые уникальным образом его определяют (ни один из этих двух атрибутов не может сам по себе уникальным образом определить конкретную копию фильма).

Можно задать также и такую связь, которая не ставит дочернюю сущность в зависимость от родительской. Этот тип связи называется неидентифицирующей связью . В ER

win такая связь обозначается пунктирной линией с жирной точкой на конце, соответствующем дочерней связи. При неидентифицирующей связи атрибуты первичного ключа родиетльской сущности мигрируют в область данных (неключевая область) , которяа расположена под чертой в дочерней сущности. Если атрибуты, которые мигрировали в неключевую область дочерней сущности, не нужны в этой сущности, то связь называется необязательной неидентифицирующей связью , что подразумевает, что мигрировавшие атрибуты не нужны дочерней сущности для ее идентификации и что она может существовать и без этих атрибутов. В ER win необязательная неидентифицирующая связь обозначается пунктирной линией с жирной точкой на одном конце (дочернем) и ромбиком на другом (родительском).

На рисунке ниже показано, как изображаются в ER

win идентифицирующие, неидентифицирующие и необязательные неидентифицирующие связи, и обобщаются различия между этими связями.

Если связь уже создана на диаграмме, то Вы можете изменить ее тип в редакторе Relationship.

Как изменить тип связи

1. Выберите ту связь, которую Вы хотите изменить. Установите курсор на линию связи и щелкните правой кнопкой мыши для входа в pop-up меню Editor.

2. Дайте команду "Relationship" в меню Editor для входа в редактор Relationship.

3. Нажмите нужную кнопку в окне Relationship Type (Identifying - идентифицирующая, Non-Identifying - неидентифицирующая).

4. Нажмите "ОК" для того, чтобы зафиксировать изменения. ER

win изменяет линию связи на диаграмме в соответствии с новым типом.

Рекурсивной связи в

ER win автоматически присваивается тип Non-Identifiyng. Изменить его нельзя.

Разрешить или не разрешить нулевые значения?

Когда Вы рисуете неидентифицирующую связь, Вам нужно решить, могут ли атрибуты внешнего ключа, наследуемые от родителя, принимать значение NULL или нет. По умолчанию для неидентифицирующей связи задается режим "Nulls Allowed", что означает, что дочерняя сущность может существовать без родительской, и связь называется необязательной. "No Nulls" означает, что существование дочерней сущности зависит от родительской, и связь называется обязательной. В случае необязательной связи (Nulls Allowed) на родительском конце неидентифицирующей связи ER

win ставит знак - ромбик.

Одно из основных различий между идентифицирующей и неидентифицирующей связью - в том, что только те внешние ключи, которые мигрируют через неидентифицирующую связь, могут принимать значения NULL.

См. руководство по методам ER

win Methods Guide , Гл.3, "Обзор языка", разд. "Идентифицирующие и неидентифицирующие связи".

По умолчанию для неидентифицирующей связи установлен

режим "Nulls Allowed", т.е. значения NULL для внешних ключе

1. Учебные вопросы

1. Разработка реляционной модели данных в ERwin .
2. Нормализация физической модели данных в ERwin .

2. План занятия

1. Контроль знаний путем тестирования (тест ИСЭ005).
2. Импорт сущностей в ERwin.
3. Разработка логической и физической моделей данных в ERwin с использованием методологии IDEF1Х.
4. Нормализация физической модели данных в ERwin.

1. Выполнить импорт сущностей в ER win, используя файл Данные _ИС_Имя. bpх, и на основании полученного множества сущностей разработать логическую модель данных.

Замечание: Если имена сущностей и атрибутов были созданы на кириллице (по-русски), следует их переписать латинскими символами.

1. Создать логическую и физическую модели данных, используя инструменты ERwin.
2. 
   в своей папке ИСЭ .
3. Нормализацию физической модели следует проводить путем разрешения связей МНОГИЕ-КО-МНОГИМ с помощью кнопки Many to Many Transform панели инструментов ER win Transform Toolbar.
4. Результаты работы сохранить в файле
   Модель_данных_ИС_Имя_IDEF1Х.er1 в своей папке ИСЭ .

ПРИМЕР логической модели, а также нормализованной физической модели данных, выполненной в IDEF1X-технологии приведен в .

4. Технологический процесс выполнения заданий

4.1. Технологический процесс создания моделей данных

4.1.1. Методология создания моделей (методология IDEF1X)

Методология IDEF1X используется CASE-средством ERwin для построения логической и физической моделей данных информационной системы.

ERwin имеет простой и понятный пользовательский интерфейс для построения логической и физической моделей данных, обрабатываемых системой. В логической модели допустимо создавать связи МНОГИЕ-КО-МНОГИМ между сущностями, причем имя атрибута (Attribute Name ) будет именем атрибута в логической модели, а имя столбца (Column Name ), если оно задано, будет именем атрибута в физической модели.

В любой из этих моделей можно автоматически преобразовать связь МНОГИЕ-КО-МНОГИМ к связи ОДИН-КО-МНОГИМ.

В результате будет создана подчиненная таблица, развязывающая связь МНОГИЕ-КО-МНОГИМ. Эта таблица будет содержать внедренный составной ключ (FK) с внедренными из главных таблиц атрибутами и соответствующими им типами данных. Если нужно изменить тип данных, это следует делать вручную.

Процесс создания модели предполагает следующие этапы:

1. Создание новой модели можно производить из окна Computer Associates ERwin или нажать кнопку создания модели. В обоих случаях на экран будет выведено диалоговое окно Create Model – Select Template (рис. 5.1).

1. В окне Create Model - Select Template следует выбрать опцию, определяющую возможности создавать модели данных определенного типа: Logical (можно создавать только Логическую модель ), Physical (можно создавать только Физическую модель ) или Logical/Physical (можно параллельно создавать обе модели: и Логическую , и Физическую ). Чтобы иметь больше возможностей, целесообразно выбрать последний вариант – Logical/Physical .
2. В группе Target Database из списка, предложенного в поле Database , выбрать систему управления базами данных (СУБД) – SQL Server , а в поле Version нужную версию – 2000 .
3. В появившемся окне < Main Subject Area > / Display] выбрать из списка тип создаваемой модели: Logical или Physical (рис. 5.2).

В панели инструментов ERwin Toolbox содержатся кнопки, позволяющие добавлять в модель данных и редактировать ее отдельные фрагменты:

	– Select (редактирование выбранного объекта модели),
	– Entity (добавление сущности),
	– Many - to - many Relationship (связь Многие-ко-Многим),
	– Identifying Relationship (идентифицирующая связь),
	– Non-identifying Relationship (неидентифицирующая связь).

4.1.2. Технологический процесс создания логической модели данных

В процессе создания модели сущности могут быть внедрены путем импорта из словаря сущностей, разработанного в BPwin, или путем создания с помощью кнопки Entity на панели инструментов.

Импорт сущностей в ERwin

Замечания

• Экспорт и импорт сущностей можно производить только один раз.
• После проведения импорта сущностей из BPwin флажки Exchange with ERwin и кнопки Update и Delete в диалоговом окне Entity and Attribute Dictionary Editor становятся тусклыми. Это происходит потому, что нельзя изменять сущности и атрибуты, которые BPwin использует совместно c ERwin.

1. Создание новых сущностей.
   • Нажать кнопку добавления сущностей Entity и щелкнуть мышью в пределах окна модели.
   • Вписать имя сущности и нажать Enter, после чего вписать имя атрибута сущности.
   • Для выбора нужного шрифта выполнить п.п. 1.9–1.12.
2. Добавление новых атрибутов.
   • В контекстном меню сущности выбрать команду Attributes … и в появившемся окне (рис. 5.4) нажать кнопку New.
   • В окне New Attributes (рис. 5.6) вписать имя атрибута в поле Attribute Name .
   • Установить тип данных каждого атрибута для каждой сущности: Текстовый (String), Числовой (Number), Дата/время (Datetime) или поле МЕМО (B inary L arge Ob ject, Blob) (рис. 5.5 или рис. 5.6) .
   • Определить ключевые атрибуты, установив флажок Primary Key в окне Attributes (рис. 5.5) после выделения нужного атрибута в поле Attribute.

Установка связей между сущностями

1. Установка связи МНОГИЕ-КО-МНОГИМ:
   • В панели инструментов Erwin Toolbox нажать кнопку Many-to-many Relationship .
   • Последовательно щелкнуть левой клавишей мыши на именах сущностей, между которыми требуется создать связь (рис. 5.7).

1. Установка идентифицирующей связи ОДИН-КО-МНОГИМ:
   • В панели инструментов Erwin Toolbox нажать кнопку Identifying Relationship.
   • ключевого ключевого атрибута подчиненной сущности (FK) , находящейся на стороне МНОГО (рис. 5.8).
   • В подчиненной сущности формируется составной ключ.

1. Установка неидентифицирующей связи ОДИН-КО-МНОГИМ:
   • В панели инструментов Erwin Toolbox нажать кнопку Non-identifying Relationship .
   • Последовательно щелкнуть левой клавишей мыши на именах сущностей, между которыми требуется создать связь. Результатом создания связи будет внедрение ключевого атрибута главной сущности в качестве неключевого атрибута подчиненной сущности (FK) , находящейся на стороне МНОГО (рис. 5.9).

4.1.3. Технологический процесс создания физической модели данных

Результатом выполнения команды будет автоматически созданная физическая модель, в которой вместо сущностей будут представлены таблицы, а вместо атрибутов сущностей – поля таблиц.

1. В физической модели проверить типы данных и установленные между таблицами связи.

4.2. Технологический процесс нормализации физической модели данных (методология IDEF1X)

1. В окне Computer Associates ERwin – }