Проектирование и реализация базы данных

4. Связь между сущностями «Препарат»  и «Заболевание» «Применяется  при» типа один ко многим означает, что один препарат может применяться при различных заболеваниях. При различных заболеваниях данный препарат может и не применяться, поэтому связь не является ни идентифицирующей, ни обязательной.

5. Связь между сущностями «Препарат»  и «Противопоказание» «Вызывает» типа один ко многим означает, что один препарат может вызывать несколько противопоказаний. Связь является обязательной, не идентифицирующей.

6. Связь категоризации, где сущность  «Применение» является супертипом  для сущностей  «Блюда», «Народная медицина».

 

 

 

 2.2.2 Определение  доменов для схем отношений.  Нормализация схемы данных. ER-диаграмма  логического уровня

 

Домен – множество  допустимых значений данного типа. Для ER-диаграммы были определены следующие домены:

1. Имеющие числовой тип Integer – «Код_растения», «Код_препарата», «Шифр_заболевания», «Шифр_противопоказания»;

2. Имеющие строковый тип: «Назв_растения»,  «Препарат», «Противопоказание», «Заболевание»,  «Лечение», «Хранение», «Семейство»,  «Высота», «Стебель», «Корневище»,  «Плоды», «Листья», «Период_цвет», «Место_распростр», «Хим_состав», «Цветки», «Состав», «Лат_название», «Блюда», «Нар_медицина».

4. Тип AutoNumber: «Номер».

Все ключевые атрибуты пометим знаком - #.

1. Сущность – «Растение»

• атрибуты (#Код_растения, Назв_раст, Семейство, Высота, Место_распростанения, Хим_состав, Лат_название);

2. Сущность – «Характеристика  растений»

• атрибуты (#Назв_раст, Корневище, Стебель, Листья, Цветки, Плоды, Период_цвет);

3. Сущность – «Препарат»

• атрибуты (#Код_препарата, Назв_препарата, Состав, Хранение);

4. Сущность – «Противопоказание»

• атрибуты (#Шифр_против, Противопоказание);

5. Сущность – «Применение» (супертип)

• атрибуты (#Номер, Использование);

Подтипы:

• «Блюда» (#Номер, Название, Рецепт);
• «Нар_медицина» (#Номер, Наменклатура, Рецепт);

6. Сущность «Заболевание

• атрибуты (#Шифр_заболев, Заболевание, Лечение).

Попробуем проверить, удовлетворяют  ли требованиям БКНФ (нормальная форма Бойса - Кодда) разработанные нами отношения. Первая нормальная форма требует, чтобы значения всех атрибутов отношения были атомарными. Очевидно, что значения атрибутов всех отношений логически разделить на элементы нельзя и, следовательно, они удовлетворяют условию первой нормальной формы.

Вторая нормальная форма  требует, чтобы отношение находилось в первой нормальной форме, и каждый не ключевой атрибут функционально полно зависел от первичного ключа. В наших отношениях это требование выполняется. Все вышеизложенные отношения функционально полно зависят от первичного ключа, поскольку ключевым является только один атрибут каждой сущности и, следовательно, частичных функциональных зависимостей быть не может.

Отношение находится  в третьей нормальной форме если оно находится во второй нормальной форме и каждый неключевой атрибут  не транзитивно зависит от первичного ключа.

Для нормализации схем отношений  в БКНФ необходимо чтобы каждый детерминант (любой атрибут, от которого функционально  полно зависит некоторый другой атрибут) является возможным ключом. В нашем случае нормализация к  БКНФ соблюдается для всех отношений. ER – диаграмма логического уровня приведена на рис.8.

 

 

Рисунок 8 ER – диаграмма логического уровня.

 

 

2.2.3 Разрешение  неспецифических отношений. Уточнение  типов данных для атрибутов  схем отношений. Реализация ссылочной  целостности. Проектирование индексов. ER-диаграмма физического уровня

 

В зависимой  таблице, которая ссылается на данные главной таблицы, создаётся внешний  ключ. Значение во внешнем ключе  всегда должно существовать в главной  таблице. В то же время, значение первичного ключа в одной из строк главной таблицы может быть не связано ни с одной строкой в зависимой таблице. При выполнении операций вставки, изменения и удаления в связных таблицах необходимо каким-то образом отражать изменения, проводимые в одной таблице, на связанную таблицу.

При изменении данных первичного ключа в главной таблице  возможны следующие варианты поведения  зависимой таблицы:

Каскадное изменение(Cascading). При изменении данных первичного ключа в главной таблице происходит изменение соответствующих данных внешнего ключа в зависимой таблице. При удалении данных первичного ключа в главной таблице происходит удаление соответствующих данных внешнего ключа в зависимой таблице.

Ограничение(Restrict). При попытке изменить значение первичного ключа, с которым связаны строки в зависимой таблице, изменения отвергаются. Допускается изменение лишь тех значений первичного ключа, для которых не установлена связь в зависимой таблице. Допускается удаление лишь тех строк главной таблицы, для которых нет связанных строк в зависимой таблице. Иначе операция удаления отвергается.

Установка неопределённого  значения (SET NULL). При изменении данных первичного ключа внешний ключ устанавливается в неопределённое значение (NULL). Информация о принадлежности строк зависимой таблицы теряется. Если изменить несколько значений первичного ключа, то в зависимой таблице образуется несколько групп строк, которые ранее были связаны с изменёнными ключами. После этого невозможно определить, какая строка с каким первичным ключом была связана. При удалении строки в главной таблице соответствующий внешний ключ в зависимой таблице устанавливается в неопределённое значение (NULL). Информация о принадлежности строк зависимой таблицы теряется.

Заметим, что  вставка новых данных в главные  таблицы практически никак не отражается на зависимых таблицах, поэтому нет необходимости вводить какие-либо ограничения на вставку данных. Основное внимание следует обратить на изменение и удаление данных главных таблиц.

Рассмотрим  связь между сущностями «Растение» и «Характеристика растения». Удаление растения необходимо запретить, так как оно является источником для характеристики.

Рассмотрим  связь между сущностями «Растение» и «Применение». Удаление растения запрещено в связи с тем, что  оно является неотъемлемым объектом применения.

Рассмотрим  связь между сущностями «Растение» и «Препарат». Удаление растения запрещено  потому, что в противном случае оно не будет являться составной  частью препарата.

Рассмотрим  связь между сущностями «Препарат» и «Противопоказание». При удалении препарата каскадно удаляются записи о вызываемых им противопоказаниях.

Рассмотрим  связь между сущностями «Препарат» и «Заболевание». Удаление препарата  запрещено в связи с тем, что  без препарата нет заболевания, при котором он применяется.

ER – диаграмма физического уровня приведена на рис.9.

 

Рисунок 9. ER – диаграмма физического уровня