Процесс проектирования баз данных с использованием технологии сущность-связь (ER диаграммы) можно представить в виде:

Предметная область- ER проект – Реляционная система – Реляционная СУБД

Элементы ER модели –

a)         множество сущностей (Сущность – абстрактный объект определенного типа, например в бд кинофильм, актёр - сущность)

b)         атрибуты(Атрибут – свойство множества сущностей или связей. Атрибут сущности содержит значения, описывающие каждую сущность. Например у сущности человек атрибут - пол)

c)         множество связей (связь – осмысленная ассоциация между сущностями разных типов. Множество связей является набором ассоциаций между двумя(или более) множествами сущностей-участников. Например, сущность Владелец связана с сущностью Недвижимость с помощью связи - владеет)

Структурные ограничения

Связь один к одному

Если каждый экземпляр множества Е посредством связи R может быть соединен не более чем с одним экземпляром F, и каждый экземпляр множества F также может быть соединен не более чем с одним экземпляром E, то говорят что R – это связь один к одному, т.е. каждый экземпляр одного множества сущностей допускает соединение не более чем с одним экземпляром другого множества сущностей.

Связь один ко многим

Если каждый экземпляр множества Е посредством связи R может быть соединен более чем с одним экземпляром F, то говорят что R представляет связь один ко многим.

Связь многие ко многим

Если связь R в направлении от E к F относится к типу один ко многим и от F к E также относится к типу один ко многим, то имеет место связь типа многие ко многим.

Реляционные модели

Почти все современные системы основаны на реляционной (relational) модели управления базами данных. Название реляционная связано с тем, что каждая запись в такой базе данных содержит информацию, относящуюся только к одному конкретному объекту.

В реляционной СУБД все обрабатываемые данные представляются в виде плоских таблиц. Информация об объектах определенного вида представляется в табличном виде: в столбцах таблицы сосредоточены различные атрибуты объектов, а строки предназначены для сведения описаний всех атрибутов к отдельным экземплярам объектов.

Модель, созданная на этапе инфологического моделирования, в наибольшей степени удовлетворяет принципам реляционности. Однако для приведения этой модели к реляционной необходимо выполнить процедуру, называемую нормализацией.

Теория нормализации оперирует с пятью нормальными формами. Эти формы предназначены для уменьшения избыточности информации, поэтому каждая последующая нормальная форма должна удовлетворять требованиям предыдущей и некоторым дополнительным условиям. При практическом проектировании баз данных четвертая и пятая формы, как правило, не используются. Мы ограничились рассмотрением первых четырех нормальных форм.

Введем понятия, необходимые для понимания процесса приведения модели к реляционной схеме.

Отношение - абстракция описываемого объекта как совокупность его свойств. Проводя инфологический этап проектирования, мы говорили об абстракции объектов и приписывали им некоторые свойства. Теперь же, проводя концептуальное проектирование, мы переходим к следующему уровню абстракции. На данном этапе объектов, как таковых, уже не существует. Мы оперируем совокупностью свойств, которые и определяют объект.

Экземпляр отношения - совокупность значений свойств конкретного объекта.

Первичный ключ - идентифицирующая совокупность атрибутов, т.е. значение этих атрибутов уникально в данном отношении. Не существует двух экземпляров отношения содержащих одинаковые значения в первичном ключе.

Простой атрибут - атрибут, значения которого неделимы.

Сложный атрибут - атрибут, значением которого является совокупность значений нескольких различных свойств объекта или несколько значений одного свойства.

Требования к реляционным моделям

Рациональные варианты концептуальной схемы базы данных должны удовлетворять третьей нормальной форме, а также следующим требованиям:

•          Выбранный перечень отношений должен быть минимален. Отношение используется, если только его необходимость обусловлена задачами.

•          Выбранный перечень атрибутов должен быть минимален. Атрибут включается в отношение только в том случае, если он будет использоваться.

•          Первичный ключ отношения должен быть минимальным. То есть невозможно исключить ни один атрибут из идентифицирующей совокупности атрибутов, не нарушив при этом однозначной идентификации.

•          При выполнении операций над данными не должно возникать трудностей.

Графическая интерпретация реляционной схемы

Концептуальная модель, реализованная в виде реляционной схемы, имеет свои правила графического представления:

•          Отношение представляется в виде полоски, содержащей имена всех атрибутов. Имя отношения пишется над ней.

•          Первичный ключ отношения должен быть выделен жирной рамкой.

•          Связи, определенные между отношениями, должны быть показаны линиями, проведенными между связующими атрибутами. Значения экземпляров связующих атрибутов должны совпадать.