4.2.Операции над сеи

Рассмотрим операции над СЕИ.

Нормализация - операция перехода от СЕИ с произвольной структурой к СЕИ с двухуровневой структурой.

Пример. Выполним операцию нормализации СЕИ ПРИХОД из предыдущего примера. В результате получим нормализованную СЕИ:

ПРИХОД1(ДАТА, КОД_ПОСТАВЩИКА, КОД_ТОВАРА,

КОЛ, ЦЕНА, СУМ).

СЕИ ПРИХОД1 представлена в табл.4.2.

Свертка - преобразование СЕИ с двухуровневой структурой в СЕИ с произвольной многоуровневой структурой. Свертка нормализованной структуры может быть произведена в исходную, в этом смысле нормализация и свертка - взаимно обратные операции.

Таблица 4.2
Нормализованная СЕИ
ПРИХОД1
ДАТА	КОД_ПОСТАВЩИКА	КОД_ТОВАРА	КОЛ	ЦЕНА	СУМ
15.10.96	7581	3521	100	300	30000
15.10.96	7581	4685	200	200	40000
15.10.96	7581	7791	150	100	15000

Декомпозиция - операция преобразования исходной СЕИ в несколько СЕИ с различными структурами. Множество атрибутов СЕИ до декомпозиции должно совпадать с множеством атрибутов после декомпозиции. Например, СЕИ ПРИХОД1 (см. табл.4.3) можно разделить на две СЕИ:

ПРИХОД2(ДАТА, КОД_ПОСТАВЩИКА, КОД_ТОВАРА, КОЛ, СУМ)

ЦЕНЫ(КОД_ТОВАРА, ЦЕНА)

Композиция - операция преобразования нескольких СЕИ с различными структурами в одну СЕИ.

Выборка - операция выделения подмножества значений СЕИ, которое удовлетворяет заранее поставленным условиям выборки.

Корректировка - выполнение одной из операций - добавление нового значения СЕИ, исключение существующего значения СЕИ, замена некоторого значения СЕИ на новое значение.

Таблица 4.3
Результат декомпозиции СЕИ из таблицы 4.2
ПРИХОД2						ЦЕНЫ
ДАТА	КОД_ПОСТАВЩИКА	КОД_ТОВАРА	КОЛ	СУМ		КОД_ТОВАРА	ЦЕНА
15.10.96	7581	3521	100	30000		3521	300
15.10.96	7581	4685	200	40000		4685	200
15.10.96	7581	7791	150	15000		7791	100

4.3.Реляционная модель данных

4.3.1. Отношения, как основа реляционной модели данных

Концепция реляционной модели данных была предложена Е.Ф. Коддом в 1970 г. в связи с необходимостью обеспечить независимость представления и описания данных от прикладных программ.

Основа реляционной модели - отношение, представляющее собой нормализованную СЕИ. Другими словами, все атрибуты такого отношения должны быть простые (в качестве атрибутов не могут выступать другие отношения).

На рис.4.1 представлена схема, иллюстрирующая термины реляционной модели данных.

Схема отношения: СОТРУДНИКИ(Фамилия, Должность, Возраст). Число атрибутов (столбцов) - степень отношения, число кортежей (строк) - мощность отношения, порядок следования строк не существенен.

Реляционная БД - набор взаимосвязанных отношений.

Различают два класса отношений в зависимости от содержания:

Объектное отношение хранит данные об объектах (экземплярах сущности). Объект соответствует строке (кортежу) отношения. Один из атрибутов однозначно идентифицирует каждый объект. Этот атрибут называется ключом (ключевым атрибутом, первичным ключом, первичным атрибутом). Ключ может состоять из нескольких атрибутов - составной ключ или быть частью значения атрибута - частичный ключ. В объектном отношении не должно быть строк с одинаковыми ключами, т.е. дублирования объектов. Для наглядности ключи будем записывать в первых столбцах, выделять жирным шрифтом и подчеркивать.

Связное отношение хранит ключи двух или более отношений, т.е. по ключам устанавливается связь между объектами отношений. Ключи в связных отношениях называются внешними (посторонними), т.к. они являются первичными ключами других отношений. Реляционная модель накладывает на внешние ключи ограничения для обеспечения целостности, называемые ссылочной целостностью. Это значит, что каждому внешнему ключу должна соответствовать строка какого-либо объектного отношения, иначе может случиться, что внешний ключ ссылается на неизвестный объект. Связное отношение кроме связываемых ключей может иметь другие атрибуты, которые зависят от этой связи. Для наглядности внешние ключи будем выделять жирным шрифтом.

Примеры объектных отношений СТУДЕНТ и ПРЕДМЕТ представлены в табл.4.4.

Таблица 4.4
Примеры объектных отношений
СТУДЕНТ				ПРЕДМЕТ
Номер зачетной книжки	Студент	Курс		Название	Курс
176325	Иванов	1		Математика	1
176326	Петров	2		История	1
				Физика	2

Примеры связных отношений ИЗУЧАЕТ и РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКЗАМЕНОВ представлены в табл.4.5.

Таблица 4.5
Примеры связных отношений
ИЗУЧАЕТ
Номер зачетной книжки	Предмет
176325	Математика
176325	История
176326	Физика
РЕЗУЛЬТАТ ЭКЗАМЕНА
Номер зачетной книжки	Предмет	Оценка
176325	Математика	4
176325	История	5
176326	Физика	3