Отношения и связи между таблицами базы данных - Один к одному,Один к многим,многие к многим

Связи — это довольна важная тема, которую следует понимать при проектировании баз данных. По своему личному опыту скажу, что осознав связи, мне намного легче далось понимание нормализации базы данных.


Эта статья будет полезна тем, кто хочет разобраться со связями между таблицами базы данных. В ней я постарался рассказать на понятном языке, что это такое. Для лучшего понимания темы, я чередую теоретический материал с практическими примерами, представленными в виде диаграммы и запроса, создающего нужные нам таблицы. Я использую СУБД Microsoft SQL Server и запросы пишу на T-SQL. Написанный мною код должен работать и на других СУБД, поскольку запросы являются универсальными и не используют специфических конструкций языка T-SQL.

Связи в Нотации Чена на ER-диаграмме (сущность-связь) изображаются линиями, соединяющими сущности, вид линии в месте соединения с сущностью определяет кардинальность связи:

Имя связи указывается на линии ее обозначающей. Пример:

Как организовываются связи?

Виды связей

1. Многие ко многим.
2. Один ко многим.
   • с обязательной связью;
   • с необязательной связью;
3. один к одному .
   • с обязательной связью;
   • с необязательной связью;

Рис. 1 Типы связей в БД
Рассмотрим подробно каждый из них.

связь Многие ко многим

• Работник может иметь одну и более должностей. Например, некий работник может быть и админом, и программистом.
• Должность может «владеть» одним и более работников. Например, админами является определенный набор работников. Другими словами, к админам относятся некие работники.

Как построить такие таблицы?

1. Таким образом, мы говорим, что работник с id 1 находится на должность с id 1. При этом обратите внимание на то, что в этой таблице работник с id 1 имеет две должности: 1 и 2. Т.е., каждому работнику слева соответствует некая должность справа.
2. Мы также можем сказать, что должности с id 3 принадлежат пользователи с id 2 и 3. Т.е., каждой роли справа принадлежит некий работник слева.

Реализация

Диаграмма

Вывод

связь Один ко многим

Как построить такие таблицы?

Почему мы не делаем тут таблицу-посредника?

1. Каждому работнику принадлежат несколько должностей (многие).
2. Каждой должности принадлежит несколько работников (многие).

Реализация

Диаграмма

связь Один к одному

Вывод

Реализация

Диаграмма

Обязательные и необязательные связи

Один ко многим

1. Один ко многим с обязательной связью:
   К одному полку относятся многие бойцы. Один боец относится только к одному полку. Обратите внимание, что любой солдат обязательно принадлежит к одному полку, а полк не может существовать без солдат.
2. Один ко многим с необязательной связью:
   На планете Земля живут все люди. Каждый человек живет только на Земле. При этом планета может существовать и без человечества. Соответственно, нахождение нас на Земле не является обязательным

У одной биологической матери может быть много детей. У ребенка есть только одна биологическая мать.

Один к одному

1. Один к одному с обязательной связью:
   У одного гражданина определенной страны обязательно есть только один паспорт этой страны. У одного паспорта есть только один владелец.
2. Один к одному с необязательной связью:
   У одной страны может быть только одна конституция. Одна конституция принадлежит только одной стране. Но конституция не является обязательной. У страны она может быть, а может и не быть, как, например, у Израиля и Великобритании.

У одного человека может быть только один загранпаспорт. У одного загранпаспорта есть только один владелец.

Многие ко многим

Человек может инвестировать в акции разных компаний (многих). Инвесторами какой-то компании являются определенные люди (многие).

Как читать и понимать и составлять ER-диаграммы?

1. Возле таблицы Person находится золотой ключик. Он обозначает слово «один».
2. Возле таблицы Phone находится знак бесконечности. Он обозначает слово «многие».

Итоги

1. Связи бывают:
   • Многие ко многим.
   • Один ко многим.
     1) с обязательной связью;
     2) с необязательной связью.
   • Один к одному.
     1) с обязательной связью;
     2) с необязательной связью.
2. Связи организовываются с помощью внешних ключей.
3. Foreign key (внешний ключ) — это атрибут или набор атрибутов, которые ссылаются на primary key или unique другой таблицы. Другими словами, это что-то вроде указателя на строку другой таблицы.

Как вы можете применить эти знания?

1. Процесс создания баз данных станет для вас легче и понятнее.
2. Понимание связей между таблицами поможет вам легче освоить нормализацию, что является очень важным при проектировании базы данных.
3. Разобраться с чужой базой данных будет значительно проще.
4. На собеседовании это будет очень хорошим плюсом.

Задачи

1. Описать таблицу фильм: id, название, длительность, режиссер, жанр фильма. Обратите внимание на то, что у фильма может быть более одного жанра, а к одному жанру может относится более, чем один фильм.
2. Описать таблицу песня: id, название, длительность, певец. При этом у песни может быть более одного певца, а певец мог записать более одной песни.
3. Реализовать таблицу машина: модель, производитель, цвет, цена
   • Описать отдельную таблицу производитель: id, название, рейтинг.
   • Описать отдельную таблицу цвета: id, название.
   
   У одной машины может быть только один производитель, а у производителя — много машин. У одной машины может быть много цветов, а у одного цвета может быть много машин.
4. Добавить в БД из пункта 6.2. таблицу военно-обязанных по типу того, как мы описали отдельную таблицу DisabledEmployee.