Что такое база данных кардинальности? (Определение и типы)

15 июля 2021 г.

При разработке новых программ и баз данных существует несколько концепций моделирования, которые можно применить для обеспечения структуры и облегчения поиска информации пользователями. Администраторы баз данных могут применять кардинальность к базе данных, чтобы описать, как два разных объекта или сущности связаны друг с другом. Если вы заинтересованы в проектировании или обслуживании баз данных, вам может быть полезно узнать о количестве элементов. В этой статье мы объясним, что такое количество элементов в базе данных, обсудим, почему это важно, и исследуем три типа количества элементов.

Что такое кардинальность базы данных?

Мощность — это математический термин, обозначающий количество элементов в заданном множестве. Администраторы базы данных могут использовать количество элементов для подсчета таблиц и значений. В базе данных кардинальность обычно представляет отношение между данными в двух разных таблицах, подчеркивая, сколько раз конкретный объект встречается по сравнению с другим. Например, база данных автомастерской может показать, что механик каждый день работает с несколькими клиентами. Это означает, что отношения между сущностью-механиком и сущностью-покупателем — это отношения одного механика ко многим клиентам.

Однако у каждого клиента есть ровно один автомобиль, который он привозит в автомастерскую во время своего визита. Это означает, что связь между сущностью клиента и сущностью автомобиля является взаимно однозначной. Использование кардинальности может помочь администраторам баз данных автоматически устанавливать эти отношения в программе или базе данных. Это может помочь пользователям увидеть взаимосвязь между механиками, клиентами и автомобилями при поиске конкретных данных или файлов.

Почему кардинальность важна в базах данных?

Кардинальность важна, потому что она создает ссылки из одной таблицы или сущности в другую в структурированном виде. Это существенно влияет на план выполнения запроса. План выполнения запроса представляет собой последовательность шагов, которые пользователи могут предпринять для поиска и доступа к данным, хранящимся в системе баз данных. Наличие хорошо структурированного плана выполнения запросов может облегчить пользователям быстрый поиск необходимых им данных. Кардинальность может применяться к базам данных по разным причинам, но компании обычно используют модель кардинальности для анализа информации о своих клиентах или их запасах.

Например, интернет-магазин может иметь таблицу базы данных, в которой перечислены все его уникальные клиенты. У них также может быть другая таблица базы данных, в которой перечислены все покупки, сделанные клиентами в их магазине. Поскольку вполне вероятно, что каждый покупатель приобрел несколько товаров в магазине, администратор базы данных может представить это с помощью кардинального отношения «один ко многим», которое связывает каждого покупателя в первой таблице со всеми покупками, сделанными им во второй таблице.

Типы мощности в базах данных

Существует три типа кардинальности, которые могут применяться к базе данных. Это отношения «один к одному», «один ко многим» и «многие ко многим». Вот определения и примеры для каждого типа мощности:

Отношения один к одному

Отношение «один к одному» (1:1) описывает ситуацию, когда одно вхождение объекта относится ровно к одному вхождению другого объекта. Вы можете увидеть этот тип количества элементов в базе данных, если вы работаете с одной строкой в ​​определенной таблице, которая связана с одной строкой в ​​другой таблице.

Пример. Школа может использовать число элементов в своей базе данных учеников, чтобы показать отношение один к одному между каждым учеником и его идентификатором ученика. Поскольку школа присваивает каждому учащемуся только один идентификатор, использование этой концепции моделирования может помочь преподавателям быстро найти идентификационный номер учащегося, если им нужно создать новую карточку или использовать ее для доступа к определенному файлу.

Связь один ко многим

Отношение «один ко многим» (1:Many) описывает ситуацию, когда одно вхождение в объекте связано со многими вхождениями в другом объекте. Вы можете увидеть этот тип количества элементов в базе данных, если вы работаете с одной строкой в ​​определенной таблице, которая связана с несколькими строками в другой таблице.

Пример: онлайн-сервис доставки еды может создать таблицу для хранения всех своих идентификационных номеров клиентов. Они также могут создать другую таблицу для уникальных идентификационных номеров заказов. Каждый идентификационный номер заказа должен соответствовать конкретному идентификационному номеру клиента лица, разместившего заказ. Однако один клиент может размещать несколько заказов в службе доставки еды с течением времени.

Это означает, что один идентификационный номер клиента может быть связан со многими идентификационными номерами заказов. Разработчик базы данных может использовать кардинальность, чтобы установить это как отношение «один ко многим», чтобы другим членам команды было легко связать каждого клиента со всеми размещенными ими заказами.

Связь «многие ко многим»

Связь «многие ко многим» (M:M) описывает ситуацию, когда несколько вхождений в одном объекте связаны с несколькими вхождениями в другом объекте. Вы можете увидеть этот тип количества элементов в базе данных, если вы работаете с несколькими строками в определенной таблице, которые связаны с несколькими строками в другой таблице.

Пример. Продавец книг может использовать модель отношений «многие ко многим» для управления своей онлайн-базой данных. Они могут включать в себя список названий книг в одной таблице и список имен авторов в другой таблице. У многих авторов может быть несколько книг, а некоторые авторы могут даже совместно писать книги.

Это означает, что один автор может быть связан более чем с одной книгой, а одна книга может иметь отношение более чем с одним автором. Используя модель отношений «многие ко многим», продавец книг может быстро оценить, какие авторы и книги связаны друг с другом.

Часто задаваемые вопросы о количестве элементов в базах данных

Вот несколько ответов на часто задаваемые вопросы о количестве элементов в базах данных:

Чем кардинальность отличается от модальности?

Хотя кардинальность и модальность являются концепциями моделирования, используемыми при проектировании баз данных для анализа сущностей и их взаимосвязей друг с другом, между этими двумя методами есть некоторые ключевые различия. Кардинальность измеряет максимальное количество ассоциаций между двумя разными строками или столбцами таблицы. Однако модальность показывает, существует ли связь между двумя или более сущностями вообще. Другими словами, модальность фокусируется на минимальном количестве ассоциаций, является ли отношение обязательным и допускает ли оно значение null.

Что такое диаграмма сущность-связь (ER)?

Диаграмма ER визуально представляет кардинальность, обнаруженную в конкретной базе данных. Диаграммы ER часто представляются в виде блок-схем, показывающих, как разные сущности в базе данных связаны друг с другом. Аналитик базы данных может использовать диаграмму ER для проектирования, обновления или устранения неполадок в системе реляционной базы данных. ER-диаграммы полезны, потому что они могут помочь аналитикам баз данных и системным пользователям быстро определить, где находятся данные и как они связаны друг с другом.

В чем разница между высокой и низкой кардинальностью?

Высокая кардинальность описывает набор данных, содержащий большое количество уникальных значений или сущностей. Это представляет значительный уровень разнообразия и очень мало повторений. Например, набор данных, в котором перечислены имена каждого уникального клиента, будет считаться многоэлементным, поскольку имена могут различаться.

Низкая кардинальность относится к набору данных, который содержит большое количество одинаковых значений или сущностей. В наборе данных с низкой кардинальностью многие из одних и тех же объектов повторяются, и разнообразие меньше. Например, набор данных, в котором перечислены категории каждого продукта для небольшого розничного магазина, может иметь низкую кардинальность, поскольку существует лишь несколько категорий, которые могут повторяться.