Databases I (H.9.1-2)Van EER naar relationeel

Wiebren de JongeVrije Universiteit, Amsterdam

versie 2003

Waar in DB ontwerp proces? Nu stap 3a.

Miniworld REQUIREMENTS COLLECTION AND ANALYSIS

CONCEPTUAL DB-DESIGNFUNCTIONAL DESIGN

Data RequirementsFunctional Requirements

High-level Transaction Specifiation Conceptual Schema (in a high-level data model)

LOGICAL DB-DESIGN(DATA MODEL MAPPING)

Conceptual Schema in DBMS independent data model

LOGICAL DB-DESIGN(DBMS MAPPING)

Logical (Conceptual) Schema(in the data model of a specific DBMS)

PHYSICAL DB-DESIGN

Internal Schema (for the same DBMS)

DBMS & implementation data model independent

Implementation data model specific

DBMS specific

APPLICATION PROGRAM DESIGN

TRANSACTION IMPLEMENTATION

Application Programs

1.

2a.2b.

3a.

3b.

4a.4b.

5.

Voorbeeld ER-diagram (Fig. 3.15)

Relationeel schema diagram (Fig. 7.7)

Voorbeeld mapping regular entity type

EMPLOYEEbdate

ssn

name

fname minit lname

sex

address

salary

1

FNAME MINIT LNAME SSN1

BDATE ADDRESS SEX SALARY

was oorspronkelijk composite attribuut

EMPLOYEE

1. Mapping regular entity types

Voor elk regular (non-weak, non-subclass) entity type E:

maak een tabel met als attributen alle simple attributes van E (N.B. ook de simple attributes die behoren tot evt. composite attributes)

laat eventuele multivalued attributes nog even achterwege kies één van de keys van E als primary key

Voorbeeld mapping weak entity type

DEPENDENT

name

sex

bdate relationship

DEPENDENTS_OF EMPLOYEE

bdate

ssn name

fname minit lname

sex

addresssalary

ESSN DEPENDENT_NAME1 SEX BDATE RELATIONSHIP

DEPENDENT

1

partial key weak entity

FK naar owner (EMPLOYEE)N.B. identifying rel.ship is nu in feite ook al verwerkt

2. Mapping weak entity types

Voor weak entity types E:

maak een tabel met als attributen alle simple attributes van E (N.B. ook de simple attributes die behoren tot evt. composite attributes)

voeg voor elke owner aan deze tabel een FK (foreign key) toe die verwijst naar die owner

(hiermee is de identifying relationship afgehandeld)

laat eventuele multivalued attributes nog even achterwege kies als primary key de combinatie van:

– de attributen van de partial key (tenminste, als die bestaat)

– de attributen van elke foreign key naar een owner specificeer bij FK’s naar owners: “cascade” of “restricted”

(beslist niet: “nullify” !!)

Voorbeeld mapping binary 1:1 rel.ship type

EMPLOYEE

bdate

ssn name

fname minit lname

sex

addresssalary

MANAGES

startdate

DEPARTMENT

name

number

locations

DNAME DNUMBER2 MGRSSN MGRSTARTDATE1

2

1

DEPARTMENTattribuut van relationship

FK naar “EMPLOYEE” (hier: no nulls)

Merk op: “locations” wordt niet in tabel “DEPARTMENT” opgenomen!

(0,1) (1,1)

dus: partial participation van EMPLOYEE

dus: total participation van DEPARTMENT

3. Mapping binary 1:1 relationship types

Voor binaire 1:1 relationship types:

kies één van de participerende entity types (zeg: E1),zo mogelijk (resp. liefst) één met totale participatie

voeg aan de tabel (zeg: R1) van dit entiteitstype E1 toe:– een foreign key naar de tabel van het andere entiteitstype– eventuele attributen van de relationship

als E1 totaal participeert in deze relationship, specificeerdan bij de genoemde FK “no nulls” (i.e. “nulls not allowed”)

Voorbeeld mapping binary 1:N rel.ship type

EMPLOYEE

bdate

ssn name

fname minit lname

sex

addresssalary

WORKS_FOR DEPARTMENT

name

number

locations2

1

(1,1) (4,N)

FNAME MINIT LNAME SSN1

BDATE ADDRESS SEX SALARY

EMPLOYEE deze hadden we al

DNO

nu toevoegen: FK naar “DEPARTMENT”(specificeer “no nulls” vanwege total partic.)

4. Mapping binary N:1 relationship types

Voor binaire N:1 (resp. 1:N) relationship types:

voeg in de tabel “aan de N-kant” het volgende toe:

– een FK (foreign key) naar de tabel “aan de 1-kant”

– eventuele attributen van de relationship als het entiteitstype “aan de N-kant” totaal participeert

in deze relationship, specificeer dan bij de genoemdeFK “no nulls” (oftewel “nulls not allowed”)

Voorbeeld mapping binary N:M rel.ship type

bdate

ssn name

fname minit lname

sex

addresssalary

WORKS_ON PROJECT

name

number

location

(1,N) (1,N)EMPLOYEE

2

1

hours

ESSN PNO1 1

WORKS_ONHOURS

FK naar “EMPLOYEE”FK naar “PROJECT”

attribuut van relationship type

5. Mapping binary M:N relationship types

Voor binaire M:N relationship types:

maak een tabel (zeg: R) met daarin:

– foreign keys naar de tabellen aan de M- en de N-kant

– eventuele attributen van de relationship kies als primary key van R de combinatie van alle

attributen van de bovengenoemde foreign keys specificeer bij de genoemde FK’s “cascade” of “restricted”

N.B.: 1:1 en N:1 relationship types kunnen evt. op

soortgelijke wijze afgehandeld worden !!

(Bij 1:1 zijn beide FK’s dan een sleutel en wordt eentje de PK. Bij N:1 is dan alleen de FK “naar de N-kant” een sleutel en dus PK.)

Extra voorbeeld mapping binary M:N rel.ship

ssn naam adres

LID_VAN PARTIJ

naam adres

PERSOONM N

SSN NAAM1 ADRES

SSN_PERSOON1

ADRESNAAM

NAAM_PARTIJ1

1

PERSOON

PERSOON_PARTIJ

PARTIJ

FK FK

Alternatieve mapping binary N:1 rel.ship types

ssn naam adres

LID_VAN PARTIJ

naam adres

PERSOONN 1

SSN NAAM1 ADRES

SSN_PERSOON1

ADRESNAAM

NAAM_PARTIJ

1

PERSOON

PERSOON_PARTIJ

PARTIJ

FK FK

SSN NAAM1 ADRES

PERSOON1.

2.

NAAM_PARTIJ ADRESNAAM1

PARTIJ

FKvoordelen: - relatief “eenvoudig en snel”

- indien persoon totale participatie heeft:geen nulls en geen verspilling opslagruimte

voordelen: - geen nulls, ook niet indien persoon partiële participatie heeft !!- minder opslagruimte nodig indien persoon (zeer) partiële participatie heeft- flexibel (als ’t later een N:M rel.ship wordt, dan slechts: kies nieuwe, samengestelde PK)

Voorbeeld mapping n-ary (n>2) rel.ship type

s# name

SUPPLY PROJECT

j# name

SUPPLIER

PART namep#

SNO1

JNO1

PNO1QUANTITY

SUPPLY

quantity

7. Mapping n-ary relationship types (n > 2)

Voor n-aire relationship types (n > 2):

maak een tabel (zeg: R) met daarin:– een foreign key naar iedere tabel van een in dit

relationship type participerend entiteitstype– eventuele attributen van dit relationship type

kies als primary key van R de attributen van de foreign keysmet “cardinaliteitsconstraint” N (oftewel “many”)

Voorbeeld mapping multi-valued attribute

DEPARTMENT

name

number

locations2

1

WORKS_FOR

MANAGES

CONTROLS

DNAME DNUMBER2 MGRSSN MGRSTARTDATE1

DEPARTMENT

dit hadden we al

DNUMBER DLOCATION1 1

DEPT_LOCATIONS

FK

dit nu toevoegen

6. Mapping multivalued attributes

Voor multivalued attributes:

maak voor ieder multi-valued attribute (A) een aparte tabel (R) met daarin:– het single-valued attribuut corresponderend met A– een foreign key (F) naar de tabel van het entiteitstype

met dit multi-valued attribute A de primary key van R bestaat uit de attributen van F en A

Voorbeeld mapping subclass entities (1)

EMPLOYEE

bdatessn name address

d

SALESMAN ENGINEERSECRETARY

specialism

limit

typing speed

NAME SSN1

BDATE

EMPLOYEE1)ADDRESS

TSPEED

SECRETARYSSN

1LIMIT

SALESMANSSN

1SPECIALISM

ENGINEERSSN

1

EMP-TYPE

Voorbeeld mapping subclass entities (2)

NAME SSN1 BDATE

SECRETARY2)ADDRESS TSPEED NAME SSN1 BDATE

SALESMANADDRESS LIMIT

NAME SSN1

BDATE

ENGINEERADDRESS SPECIALISM

EMPLOYEE3)NAME SSN1 BDATE ADDRESS TSPEEDEMP_TYPE LIMIT SPECIALISM

EMPLOYEE4)NAME SSN1 BDATE ADDRESS TSPEEDSEC_FLAG LIMIT SPECSALE_FLAG ENG_FLAG

8a. Mapping subclass entity types

Voor iedere subclass entity (Sub)

van een superclass entity (Super):

maak een tabel met daarin:– de local attributes (single-valued) van Sub– een foreign key naar Super

de primary key van Sub bestaat uit de attributes van de foreign key naar Super (i.e. Sub heeft dezelfde PK als Super)

Volgorde uitvoeren stappen

1. definieer tabellen voor:

a. reguliere entiteiten (boek: step 1)

b. subclass entiteiten (boek: step 8a)

c. zwakke entiteiten (boek: step 2)

2. voeg aan de tabellen van de entiteiten extra attributen toe voor:

a. binaire 1:1 relationships (boek: step 3)

b. binaire 1:N relationships (boek: step 4)

3. voeg extra tabellen toe voor:

a. binaire N:M relationships (boek: step 5)

b. n-aire relationships, n>2 (boek: step 7)

4. voeg extra tabellen toe voor:

multivalued attributes (boek: step 6)

Voorbeeld ternaire rel.ship als weak entity

s#

name

SS PROJECT

j#

name

SUPPLIER

PART namep#

SNO1

PNO1

JNO1QUANTITY

SUPPLY

SUPPLY

quantity

SJ

SP

N

N

N1

1

1

stap 1a: reguliere entiteiten

SUPPLIERSNO

1NAME

PARTPNO

1NAME

PROJECTJNO

1NAME

stap 1c: zwakke entiteiten

stap 2b: N:1 relationships

[geen verandering, want de toe te voegen foreign keys zitten al in SUPPLY!]