Классификация видов ограничений целостности и операций над данными

Правила целостности определяются типом данных и предметной областью.

Ограничения целостности – это правила, которым должны удовлетворять значения элементов данных. Ограничения целостности делятся на явные и неявные, статические и динамические. Явные ограничения включаются в структуру базы данных с помощью средств языка контроля данных. В качестве явных ограничений чаще всего выступают условия, накладываемые на значения данных. Неявные ограничения определяются самой структурой данных.

Статические ограничения присущи всем состояниям ПО, а динамические определяют возможность перехода ПО из одного состояния в другое.

За выполнением ограничений целостности следит СУБД в процессе своего функционирования. Она проверяет ограничения целостности каждый раз, когда они могут быть нарушены и гарантирует их соблюдение.

Модель данных определяет множество действий, которые допустимо производить над некоторой реализацией БД для её перевода из одного состояния в другое. Это множество соотносят с языком манипулирования данными.

Любая операция над данными включает в себя селекцию данных, то есть выделение из всей совокупности именно тех данных, над которыми должна быть выполнена требуемая операция, и действие над выбранными данными, которое определяет характер операции. Условие селекции – это некоторый критерий отбора данных, в котором могут быть использованы логическая позиция элемента данных, его значение и связи между данными.

По типу производимых действий различают следующие операции:

-идентификация данных и нахождение их позиции в БД;

-выборка (чтение) данных из БД;

-включение (запись) данных в БД;

-удаление данных из БД;

-модификация (изменение) данных БД.

Обработка данных в БД осуществляется с помощью процедур базы данных – транзакций. Транзакцией называют упорядоченное множество операций, переводящих БД из одного согласованного состояния в другое. Транзакция либо выполняется полностью, т.е. выполняются все входящие в неё операции, либо не выполняется совсем, если в процессе её выполнения возникает ошибка.

Этапы проектирования

1. Внешняя модель - описание логической структуры БД с точки зрения конкретного пользователя. Таким образом, пользователь имеет доступ только к тем данным, которые отражены в соответствующей подсхеме. Применение внешней модели является одним из способов защиты данных от несанкционированного доступа.

2. Инфологическая (концептуальная) модель предметной области - по возможности, формализованное представление предметной области. Модель строится без ориентации на используемые в дальнейшем программные и технические средства. Используются специальные искусственные формализованные языковые средства. Требование адекватного отображение предметной области. Непротиворечивость. Легкая расширяемость. Язык спецификации должен быть одинаково применим как для ручного, так и для автоматизированного проектирования ИС. Легко восприниматься всеми категориями пользователей.

3. Даталогическая модель БД - модель логического уровня, представляющая собой отображение логических связей между элементами данных, независимо от их содержания и среды хранения. Схема - описание логической структуры БД на языке СУБД.

4. Физическая модель - привязка даталогической модели БД к среде хранения. Используются возможности данной конкретной СУБД. Скрыто от разработчика.