
- •1.Информационные системы
- •2.Основные понятия теории баз данных
- •2.1.Предметная область
- •2.2.Пользователи информационной системы
- •2.3.Интеграция данных Достоинства интеграции данных
- •Проблемы, связанные с интеграцией данных
- •Функции администратора бд
- •Проектирование и развитие бд
- •3.Архитектура информационной системы
- •4.Сетевые базы данных
- •4.1.Способы упорядочения подчиненных записей
- •4.2.Режим включения подчиненных записей
- •4.3.Режим исключения подчиненных записей
- •4.4.Операции над данными
- •5.Иерархические базы данных
- •5.1.Операции над данными
- •6.Реляционные базы данных
- •6.1.Цели проектирования баз данных
- •6.2.Универсальные отношения
- •6.3.Проблемы, связанные с использованием единственного отношения
- •Проблема вставки.
- •Проблема обновления.
- •Проблема удаления.
- •6.4.Функциональные зависимости
- •6.5.Нормальные формы отношений Первая нормальная форма
- •Вторая нормальная форма
- •Третья нормальная форма
- •Третья усиленная форма или нормальная форма Бойса–Кодда (нфбк)
- •6.6.Общая схема проектирования баз данных
- •6.7.Избыточные функциональные зависимости. Правила вывода
- •Правило 1. Избыточные зависимости
- •6.8.Схема проектирования баз данных методом декомпозиции
- •7.Метод проектирования бд «Сущность-связь»
- •7.1.Сущности и связи
- •Диаграмма еr–экземпляров:
- •Д иаграмма er–типа:
- •7.2.Степень связи
- •Правило 1.
- •Правило 2.
- •Правило 3.
- •Правило 4.
- •Правило 5.
- •7.3.Бинарные связи степени m:n.
- •Правило 6.
- •Пример проектирования с использованием связей степенью м:n
- •7.4.Связи более высокого порядка
- •Правило 7
- •Пример проектирования с использованием связей более высокого порядка
- •7.5.Использование ролей
- •Правило 8
- •Пример проектирования с использованием ролей
- •8.Постреляционные базы данных
- •8.1.Ограничения реляционных баз данных.
- •Недостатки реляционных баз данных
- •8.2.Системы управления базами данных следующего поколения
- •Абстрактные типы данных
- •Генерация систем баз данных, ориентированных на приложения
- •8.3.Ориентация на расширенную реляционную модель
- •Расширенная реляционная модель
- •9.Объектно-ориентированные субд.
- •9.1.Объектно-ориентированная парадигма.
- •Структура:
- •Целостность данных:
- •Средства манипулирования данными:
- •9.2.Анализ эффективности объектно-ориентированных баз данных Преимущества объектно-ориентированных баз данных:
- •Недостатки объектно-ориентированных баз данных:
- •9.3.Стандарт odmg.
- •Объектная модель
- •Язык описания объектов
- •Язык объектных запросов
- •Связывание с оо-языками
- •9.4.Объектные расширения реляционных субд. Язык sql-3.
- •10.Базы знаний
- •10.1.Понятие системы баз знаний.
- •10.2.Структура системы базы знаний Компоненты Системы баз знаний (сбз):
- •Экстенсиональная и интенсиональная части базы данных
- •10.3.Активные базы данных
- •10.4.Дедуктивные базы данных
- •10.5.Инструментальные средства построения систем баз знаний.
- •11.Язык sql
- •11.1.Стандарт языка доступа к бд
- •11.2.Классификация операторов sql
- •Ddl (data definition language) – операторы определения объектов бд.
- •Insert into (Вставка записей).
- •Update (Редактирование записей).
- •Delete (Удаление записей).
- •Оператор select.
- •Модификатор distinct (предотвращение выборки повторяющихся слов).
- •Order by (упорядочение строк в результате запроса).
- •Использование псевдонимов (alias).
- •11.4.Арифметические выражения.
- •11.5.Групповые функции.
- •Предложение having.
- •11.6.Вложенные запросы.
- •Подзапросы, возвращающие набор значений.
- •Подзапросы, возвращающие значения из нескольких столбцов.
- •Составные запросы с несколькими подзапросами.
- •Синхронизация повторяющихся подзапросов
- •Комбинация нескольких команд Select
- •11.7.Индексы
- •7. Метод проектирования бд «Сущность-связь» 41
- •8. Постреляционные базы данных 75
- •9. Объектно-ориентированные субд. 81
- •10. Базы знаний 87
- •11. Язык sql 93
6.3.Проблемы, связанные с использованием единственного отношения
На первый взгляд, полученное универсальное отношение можно использовать в качестве единственного отношения проектируемой БД. Существует несколько причин, по которым не следует данное отношение использовать в качестве единственного. Различают три проблемы, связанные с использованием отношений и с выполнением определенных операций.
проблема вставки;
проблема обновления;
проблема удаления.
Проблема вставки.
Если в отделе появляется новый сотрудник, то информацию о нем необходимо внести в БД. При этом значение атрибутов Проект, Квартал, Вклад будут пустыми, а Вклад фактически равен нулю.
684 |
Сорокин |
5-17 |
- |
- |
- |
0 |
Как отмечалось ранее, пустых значений следует всячески избегать. Предположим, что в отношение включена новая запись о сотруднике Сорокине с пустыми полями и делается следующий запрос: «Напечатать список номеров и фамилий сотрудников, вклад которых не более 2». В результате мы получим так называемый «черный список», в который попал и только что принятый на работу Сорокин.
289 |
Иванов |
429 |
Андреев |
687 |
Сорокин |
В данном случае на ясный и простой вопрос мы получаем неверный ответ.
Проблема обновления.
В данном отношении большое количество избыточных данных, что чревато тем, что при исправлении данных исправлению подвергнется только одна часть данных. Рассматриваемое отношение характеризуется явной и неявной избыточностью. Явная избыточность: фамилия сотрудника, телефон лаборатории, номер лаборатории могут появляться в отношении многократно. Если какой-либо сотрудник, на пример Иванов, перейдет на работу в другую лабораторию, соответствующие изменения необходимо сделать во всех записях, где хранится информация о данном сотруднике. Неявная избыточность это (для нашего примера) когда один номер телефона имеют несколько сотрудников лаборатории. Например, номер 5-17 появляется в записях с фамилиями Иванов и Андреев.
Проблема удаления.
В рассматриваемом отношении имеется только один кортеж с номером сотрудника 559 (это сотрудник Зайцев). Предположим, что финансирование проекта 0В77 прекратилось и начальник удаляет все соответствующие записи, при этом произойдет удаление и записи о сотруднике Зайцеве. Рассмотренная проблема называется аномалией.
Таким образом, можно сказать, что универсальные отношения обладают аномальными свойствами и подлежат разбиению с целью ликвидации аномалий. Процесс разбиения с целью уменьшения вероятности возникновения аномалий называется декомпозицией.
6.4.Функциональные зависимости
Пусть А и В набор атрибутов. Говорят, что В функционально зависит от А, если для каждого значения А существует только одно связанное с ним значение В.
Изображение: АВ или |
|
Для конкретного отношения функциональные зависимости определяются путем анализа свойств всех атрибутов в отношении и заключения о том, как атрибуты соотносятся между собой.
Пример:
Номер сотрудника является уникальным. С ним в отношении может появиться только определенная фамилия. Отсюда получаем функциональную зависимость:
СномСфам
Каждый сотрудник является работником только одной лаборатории. Тогда если в отношении появляется комбинация 315-4КТ, то вместе с 315 никакого другого значения Лном появиться не может. Или в каждой лаборатории только один телефон. Отсюда получаем следующие функциональные зависимости:
СномЛном ТномЛном
СномТном ЛномТном
Поскольку значение атрибута Вклад однозначно может быть определено, если заданы атрибуты Сном, Проект и Квартал, то
Сном, Проект, КварталВклад
Полученные функциональные зависимости изображены на рис. 6.1 с помощью диаграммы функциональных зависимостей
Рис. 6.1 Диаграмма функциональных зависимостей.
|