数据库关系的转换与处理

# 数据库关系的转换与处理 ## 1. 二元关系 ### 1.1 一对一二元关系 一对一二元关系在实体关系（ER）模型和统一建模语言（UML）中有不同的表示方式。在 ER 模型中，如图 5.1(a) - (c) 所示；在 UML 中，如图 5.2(a) - (c) 所示。 - **双方实体都为必需时**：当两个实体都是必需的（图 5.1a），每个实体都成为一个表，并且任一实体的键可以作为外键出现在另一个实体的表中。 - **一方实体为可选时**：在可选关系中（如图 5.1b 中的部门），其中一个实体应在其转换后的表中包含另一个实体的外键。虽然图 5.1(b) 中的另一个实体“员工”也可以包含一个允许为空的外键（dept_no），但由于员工实体实例的数量远多于部门实例，这将需要更多的存储空间。 - **双方实体都为可选时**：当两个实体都是可选的（图 5.1c），任一实体都可以包含另一个实体的嵌入式外键，外键允许为空。 ### 1.2 一对多二元关系 一对多关系在“多”的一侧可以是必需的或可选的，这并不影响转换。在“一”的一侧可以是必需的（图 5.1d）或可选的（图 5.1e）。在所有情况下，外键必须出现在“多”的一侧，这代表子实体。只有在“一”的一侧为可选的情况下，外键才允许为空。外键约束根据关系的具体含义设置，并且可能因关系而异。 ### 1.3 多对多二元关系 多对多关系（如图 5.1(f) 所示，两个实体都为可选）需要一个包含两个实体主键的新表。无论是可选还是必需的情况，转换方式都是相同的，并且在两种情况下，外键都必须有“非空”子句。需要注意的是，可选实体意味着从它派生的 SQL 表在特定关系中可能有零行，但这并不影响表定义中的“空”或“非空”设置。 | 关系类型 | 转换方式 | 外键设置 | | ---- | ---- | ---- | | 一对一（双方必需） | 每个实体成表，键可互作外键 | 无特殊要求 | | 一对一（一方可选） | 可选方表含另一方外键 | 可选方外键可空 | | 一对一（双方可选） | 任一表含对方外键 | 外键可空 | | 一对多 | “多”方表含“一”方外键 | 可选“一”方外键可空 | | 多对多 | 新建表含双方主键 | 外键非空 | ### 1.4 二元递归关系 #### 1.4.1 一对一递归关系 单个实体具有一对一关系意味着某种形式的实体实例配对，这种配对可以是完全可选的、完全必需的或介于两者之间。在所有这些情况下（ER 模型见图 5.3a，UML 见图 5.4a），配对实体的键作为外键出现在结果表中。两个键属性来自同一域，但被赋予不同的名称以表明它们的独特用途。 #### 1.4.2 一对多递归关系 一对多递归关系需要在结果表中设置外键（图 5.3b）。外键约束可能因特定关系而异。 #### 1.4.3 多对多递归关系 多对多二元递归关系如图 5.3c 所示为可选关系，并会生成一个新表；它也可以定义为必需关系（使用“必须”而不是“可以”）。两种情况下，外键都定义为“非空”。在多对多关系中，外键的删除和更新约束必须始终是级联的，因为 SQL 表中的每个条目都依赖于所引用主键的当前值或存在性。 ```mermaid graph LR A[实体] -->|一对一| B(结果表: 含配对实体外键) A -->|一对多| C(结果表: 含外键) A -->|多对多| D(新表: 含外键且非空) ``` ## 2. 三元和 n 元关系 ### 2.1 n 元关系的连接变化 n 元关系有 (n + 1) 种可能的连接变化：所有 n 侧的连接性为“一”；(n - 1) 侧的连接性为“一”，一侧为“多”；(n - 2) 侧的连接性为“一”，两侧为“多”；依此