Внутренние и внешние ключи

Ключи

Как уже отмечалось выше, каждый экземпляр сущности должен быть уникален, и каждое значение атрибутов должно отличаться одно от другого. Для идентификации каждого экземпляра сущности используется первичный ключ – PK (Primary Key).

Рассмотрение атрибутов – кандидатов для формирования первичного ключа и его выбор (а он может быть только один для таблицы) требуют знания данных предметной области. Существуют строгие правила, использующиеся при выборе первичного ключа. Атрибут (атрибуты) первичного ключа должны:

уникально идентифицировать значение сущности;

не должны включать значение NULL;

не должны изменяться через промежуток времени. Всякий элемент сущности берет свою идентичность от ключа. Если ключ поменяется, то это уже другой элемент;

должен быть как можно более коротким, что облегчать индексацию и восстановление данных. Если нужно использовать ключ, который является комбинацией ключей из других сущностей, то каждая часть ключа должна придерживаться этих правил.

Связи между сущностями реализуются с помощью внешних ключей – FK (Foreign Key), которые образуются из PK путем их миграции из родительской сущности в дочернюю сущность. Сущности и их связи, ключи PK и FK – это основные элементы модели данных. Кроме ключей PK и FK – при построении модели данных, используются альтернативные и инверсные ключи – AK (Alternate Key) и IK (Inversion Key). Альтернативные ключи, так же как и PK, обеспечивают уникальный доступ к значениям сущности, но по другим наборам атрибутов, а инверсные ключи, обеспечивают доступ к некоторому набору значений сущности, имеющего общие характеристики.

Одно из важнейших понятий, используемых при работе с базами данных, – это первичные ключи, с их помощью идентифицируются значения сущности (записи в таблице). В качестве первичного ключа может использоваться суррогатный или естественный ключ.

Естественный ключ – это атрибут или набор атрибутов, которые однозначно идентифицируют значение сущности (записи таблицы) и имеют некий физический смысл вне БД (номер вагона, номер станции, номер контейнера и т.д.).

Данный метод построения модели БД основан на естественной идентификации сущностей. Уникальность записи может достигаться не только значением уникального кода внешнего объекта, но, например, и датой вставки записи в таблицу (первичный ключ PK – состоит из значения кода объекта и даты вставки записи в БД), см. примеры диаграмм приведенные выше. Конечно естественная идентификация значений сущностей более понятная и предпочтительная, т.к. нет необходимости вводить дополнительные атрибуты не несущие ни какой внешней смысловой нагрузки. Да, и при эксплуатации БД в сложных ситуациях можно восстановить их значения. Но, не всегда возможно выбрать атрибут или короткий набор атрибутов для идентификации значений. В этом случаи без использования внутренних, суррогатных ключей трудно обойтись.

Суррогатный ключ – автоматически сгенерированное значение, никак не связанное с информационным содержанием записи, имеющий некий физический смысл только внутри БД; обычно в роли суррогатного ключа могут использоваться данные типа integer или datestamp.

В данном методе построения модели БД суррогатная идентификация значений сущностей позволяет решить проблему идентификации за счет введения внутреннего ID – сущности и выработки внутреннего суррогатного ключа (PK) для каждого значения в БД. Такой подход предполагает, что для каждой сущности существует набор определенных характеристик, которые в процессе жизни могут меняться или уточняться. Поэтому в БД каждой сущности на предприятии присваивается своя внутренняя идентификация, уникальная на всей протяжении жизни сущности и все характеристики (текущие или измененные) уникально идентифицируются для каждой сущности (создается уникальный внутренний суррогатный ID – сущности). Данный уникальный идентификатор каждого значения в БД является первичным ключом записи (PK) в сущностях (таблицах), содержащих значения характеристик сущностей. На примере рис. 5.3. приведена таблица для выработки и хранения суррогатного ID сущности, на основе которого создаются суррогатные PK ключи значений сущностей (таблиц).

Рис. 5.3. Пример суррогатного ID сущности

Дата добавления: 2014-01-07