2.2.7. Связи между объектами
Кроме связи между объектом и его свойствами в ER-модели фиксируются связи между объектами разных (а иногда - одного и того же) классов. Связь (Relationship) - это ассоциация между сущностями, при которой каждый экземпляр одной сущности ассоциирован с произвольным (в том числе нулевым) количеством экземпляров другой сущности. Обычно рассматриваются бинарные связи, т.е. связи между двумя классами объектов. Связи являются двунаправленными. Связи могут устанавливаться и между сущностями одного класса. Например, связь «Быть_руководителем» устанавливается и между разными экземплярами объектов одного класса СОТРУДНИК.
Отображение типа связи. Выделяют различные виды связи (рис. 2.14): «один к одному» (1:1), «один ко многим» (1:М) и «многие ко многим» (М:М).
Рис. 2.14. Виды связи между объектами: а - отношение 1:1; б - 1:М;
в - М:М; г - пример использования связи
Если связь множественная, то желательно еще указать и мощность связи: число объектов М (это может быть минимальное, максимальное и среднее число объектов в связи).
Возможны случаи, когда между парой объектов объявлено несколько связей (рис. 2.15). В этом случае связи следует именовать (указание роли).
Рис. 2.15. Пример объявления двух связей между парой объектов
Отображение класса принадлежности. Кроме степени связи в ER-модели для характеристики связи между разными сущностями нужно указывать так называемый класс принадлежности (обязательность связи), который показывает, может ли отсутствовать связь объекта данного класса с каким-либо объектом другого класса. Класс принадлежности сущности может быть либо обязательным, либо необязательным.
Аналогично с условным свойством необязательное вхождение объекта в связь будем обозначать пунктирной линией с той стороны, объекты которой могут не входить в соответствующую связь. Таким образом, линия, соединяющая объекты, может быть полностью сплошной, полностью пунктирной либо наполовину - сплошной, наполовину - пунктирной (рис. 2.16).
Рис. 2.16. Варианты классов членства: обязательный класс членства
с обеих сторон (а); необязательный класс членства
с правой стороны (б), с левой стороны (в), с обеих сторон (г)
Поясним сказанное на конкретных примерах. Для графической иллюстрации используем так называемые диаграммы ER-экземпляров (вместо диаграмм ER-типа, которые мы использовали до сих пор).
Мы хотим отобразить в инфологической модели связь между двумя классами объектов: ЛИЧНОСТЬ и ЯЗЫК_ИНОСТРАННЫЙ.
Предположим, что предметной областью является завод, некоторые сотрудники которого знают какой-либо иностранный язык, но ни один из них не владеет более чем одним языком. Есть некоторые сотрудники, которые не владеют ни одним языком. Естественно, что имеется много языков, которыми не владеет ни один из сотрудников, а также что некоторые из сотрудников владеют одним и тем же иностранным языком. В этом случае диаграмма ER-экземпляров будет иметь вид, изображенный на рис. 2.17, а, диаграмма ER-типов - как на рис.2.17, б. Тип связи - 1:М (на диаграмме это отображено со стороны объекта ЛИЧНОСТЬ двойной стрелкой, а со стороны объекта ЯЗЫК_ИНОСТРАННЫЙ - одинарной стрелкой на линии, изображающей связь между рассматриваемыми сущностями), класс принадлежности - необязательный с обоих концов (линия - полностью пунктирная).
Предположим далее, что предметной областью является институт, а объект ЛИЧНОСТЬ отображает абитуриентов, поступающих в этот институт. Каждый из абитуриентов обязательно должен владеть каким-либо иностранным языком, но никто не владеет более чем одним языком; предположение, что имеется много языков, которыми не владеет ни один из сотрудников, остается актуальным и в этой ситуации. В этом случае диаграмма ER-экземпляров будет иметь вид, изображенный на рис. 2.18, а, диаграмма ER-типов - как на рис. 2.18, б.
Как в первом, так и во втором случае между сущностями наблюдается отношение 1:М. Разница в рассматриваемых ситуациях заключается в том, что в первом случае класс принадлежности является необязательным для обеих сущностей, а во втором - для сущности ЛИЧНОСТЬ класс принадлежности обязательный. На диаграмме это будет отображено пунктирной линией, прилегающей к объекту ЯЗЫК_ИНОСТРАННЫЙ, и сплошной линией, прилегающей к объекту ЛИЧНОСТЬ.
Пусть предметная область будет та же, что и в предыдущем случае, но имеют место ситуации, когда некоторые абитуриенты знают несколько иностранных языков. Связь между объектами при этом будет иметь тип М:М. Для такой предметной области диаграмма ER-экземпляров будет иметь вид, изображенный на рис. 2.19, а, диаграмма ER-типов - как на рис. 2.19, б.
Рис. 2.17. Диаграмма ER-экземпляров (а) и ER-типов (б).
Вариант 1 - необязательное членство с обоих концов связи
Рис. 2.18. Диаграмма ER-экземпляров (а) и ER-типов (б).
Вариант 2 - связь 1:М и необязательное членство с одного конца связи
Рис. 2.19. Диаграмма ER-экземпляров (а) и ER-типов (б).
Вариант 3 - связь М:М и необязательное членство с одного конца связи
Предположим, что предметной областью является некоторый лингвистический институт, в котором каждый из сотрудников обязательно знает несколько иностранных языков, и по каждому из известных науке языков в этом институте имеется хотя бы один специалист, владеющий им. В этом случае связь между объектами будет М:М и класс принадлежности обеих сущностей является обязательным.
Примеры возможных ситуаций можно было бы продолжить, но суть уже ясна. Характер связи между объектами будет зависеть от особенностей предметной области. Например, если в вузе имеется экстернат и студент может обучаться по индивидуальному графику, то класс принадлежности объекта СТУДЕНТ в связи с объектом ГРУППА будет необязательным, в противном случае он будет обязательным.
Отображение альтернативной связи. Возможны ситуации, когда в связи участвует один из нескольких возможных классов объектов. Например, если организация имеет центральный офис и филиалы, то служащий может работать либо в центре, либо в филиале, но не там и там одновременно. Назовем такие связи альтернативными. На схеме альтернативные связи будут объединяться скобкой (рис. 2.20).
Рис. 2.20. Изображение альтернативной связи