8. Операции. Навигационные и спецификационные операции. Действия над данными.

Операции средствами ЯМД переводят БД из одного состояния в другое. Состав БД соответствует конкретной глобальной схеме и выполнение операции не приводит к изменению свойств данных, отраж в схеме.

Операции: Действие опред характер операции: – установка тек логич позиции БД – выборка - вкл/добавление в БД – удаление – обновление/модификация; Селекция, содержащая критерии отбора данных над кот б действие – посредством указания логич позиции – посредством значения данных – посредством связей м/д данными.

Операции м б навигационные (результат равен объекту), спецификационные (результат равен новой структуре), процедурные.

Действия над данными: объединение, пересечение, разность, селекция, проекция(выбор столбцов), естественное объединение. Процедуры – последовательность операций в БД выполн при опред условиях. Составные части процедур: условие, действие, уведомление.

8. Виды и способы селекции данных. Алгебра отношений. Объединение, пересечение, разность, проекция, соединение.

Селекция – ограничение. Селекция по значению – форма анализа атрибута. Чаще всего имеет вид: <имя атрибута, операционные условия селекции, значения>.Всего 6 видов селекции 1. Запрос на значение атрибута: А(О)∆? 2.перечислить сущности имеющ задан значение атрибута: А(?)∆V 3. перечислить все атрибуты в задан сущности имеющ знач в данн требовании: ?(O)∆V 4.Перечис все атрибуты и их значения: ?(O)∆?. 5.перечислить знач данного атрибута во всех сущностях: A(?)∆? 6. Перечис атрибуты имеющ заданное значение в любой из сущностей: ?(?)∆V (А-атрибут, ∆ - операционое условие, V(Value)-значение атрибута, О – отношение, ?-значение)

Язык описания данных (DDL - Data Definition Language), предназначен для описания данных на разных уровнях абстракции: внешнем, логическом и внутреннем.

Язык манипулирования данными (DML - Data Manipulation Language) используется для обработки данных, их преобразований и написания программ. DML может быть базовым или автономным.

Реляционная алгебра представляет собой основу доступа к реляционным данным. Основная цель алгебры – обеспечить запись выражений. Отношение: подмножество прямого произведения множеств A1 х A2 х …х An={<a1,a2,…,an>},где а1€A1,…,an € An. Объединение: Т1:спорт,Т2:наука,Т3:студент.Спорт (секция, ФИО, группа). Наука (кружок, ФИО, Группа). Студент (№студ билета, ФИО, пол, группа, адрес). Т=Т1UТ2={t/ t=T1 U t/ t=T2}-активный студент(или спорт или наука). Пересечение: Т=Т1 ∩ Т2={t/ t € Т1& t/ t € T2} Студент, занимающийся и спортом и наукой. Разность: Т=Т1-Т2={t/t€T1 & t/t €Т2} – только спортсмены. Проекция: Пx(Т)={Пx(t)/t€T} Проекция: ФИО (студента). Соединение (естественное объединение): Т=Т1*Т2={(t1 ∩ t2) t1€T1 & t2€T2 & Пx(t1) * Пy(t2)}

8. Ограничения целостности. Определение и классификация. Ограничения на операции. Ограничения на значения атрибутов. Семантическая целостность. Агрегатные ограничения. Свойства ограничений.

Логические ограничения, накладываемые на данные – ограничения целостности – свойства, кот для данного множества или описания ИСТИННО или ЛОЖНО. Классификация: внутренние, явные(на операции, на значение, агрегатное), подразумеваемые. Явное ограничение – обычно ограничение на значение. Внутреннее ограничение – иерархическая структура. Каждый порожденный тип сущности связан только с одним, родительским типом сущности. Подразумеваемое ограничение – базируются на внутренних и явных ограничениях.

Ограничения: статические – правила определяющие допустимые реализации БД, динамические – определяющие допустимость переходов одной реализации в другую. Ограничения на значение атрибутов – ограничение определяет принадлежность к домену. Ограничения на операции – пусть атрибуты «скорость» и «возраст» определены на домене «целых положительных чисел» в диапазоне 0-150. Для ЭВМ это один домен, для пользователя два разных домена.

{{ Под целостностью понимают св-во БД, означающее, что БД содержит полную, непротиворечивую и адекватно отражающую предметную область инф-цию.

Различают физическую и логическую целостность. Физическая целостность означает наличие физ доступа к данным и то, что данные не утрачены. Логическая целостность означает отсутствие логических ошибок в базе данных, к которым относятся нарушение стр-ры БД или ее объектов, удаление или изменение установленных связей между объектами и т.д.

Поддержание логической целостности БД включает контроль целостности и ее восстановление в случае обнаружения противоречий в базе. Целостное состояние БД задается с помощью ограничений целостности в виде условий, которым должны удовлетворять данные, хранимые в базе.

Среди ограничений целостности можно выделить 2 осн типа: ограничения значений атрибутов отношений и структурные ограничения на кортежи отношений.

Примером ограничений значений атрибутов отношений является требование недопустимости пустых или повторяющихся значений в атрибутах, а также контроль принадлежности значений атрибутов заданному диапазону. Например: дата рождения не может превышать сегодняшней даты.

Структурные ограничения определяют требования целостности сущностей и целостности ссылок. Каждому экземпляру сущности, представленному в отношении, соотв-ет только один его кортеж. Требование целостности сущностей состоит в том, что любой кортеж отношения должен быть отличим от любого другого кортежа этого отношения, т.е. любое отношение должно обладать первичным ключом.

Формулировка требования целостности ссылок тесно связана с понятием внешнего ключа. Внешние ключи служат для связи отношений (таблиц БД) между собой. При этом атрибут одного отношения (родительского) называется внешним ключом данного отношения, если он явл-ся первичным ключом другого отношения (дочернего).

Требование целостности ссылок состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа родительской таблицы должна найтись строка в дочерней таблице с таким же значением первичного ключа.}}

Логические ограничения, накладываемые на данные – ограничения целостности – свойства, кот для данного множества или описания ИСТИННО или ЛОЖНО. Классификация: внутренние, явные(на операции, на значение, агрегатное), подразумеваемые. Явное ограничение – обычно ограничение на значение. Внутреннее ограничение – иерархическая структура. Каждый порожденный тип сущности связан только с одним, родительским типом сущности. Подразумеваемое ограничение – базируются на внутренних и явных ограничениях.

Ограничения: статические – правила определяющие допустимые реализации БД, динамические – определяющие допустимость переходов одной реализации в другую. Ограничения на значение атрибутов – ограничение определяет принадлежность к домену. Ограничения на операции – пусть атрибуты «скорость» и «возраст» определены на домене «целых положительных чисел» в диапазоне 0-150. Для ЭВМ это один домен, для пользователя два разных домена.

{{ Под целостностью понимают св-во БД, означающее, что БД содержит полную, непротиворечивую и адекватно отражающую предметную область инф-цию.

Различают физическую и логическую целостность. Физическая целостность означает наличие физ доступа к данным и то, что данные не утрачены. Логическая целостность означает отсутствие логических ошибок в базе данных, к которым относятся нарушение стр-ры БД или ее объектов, удаление или изменение установленных связей между объектами и т.д.

Поддержание логической целостности БД включает контроль целостности и ее восстановление в случае обнаружения противоречий в базе. Целостное состояние БД задается с помощью ограничений целостности в виде условий, которым должны удовлетворять данные, хранимые в базе.

Среди ограничений целостности можно выделить 2 осн типа: ограничения значений атрибутов отношений и структурные ограничения на кортежи отношений.

Примером ограничений значений атрибутов отношений является требование недопустимости пустых или повторяющихся значений в атрибутах, а также контроль принадлежности значений атрибутов заданному диапазону. Например: дата рождения не может превышать сегодняшней даты.

Структурные ограничения определяют требования целостности сущностей и целостности ссылок. Каждому экземпляру сущности, представленному в отношении, соотв-ет только один его кортеж. Требование целостности сущностей состоит в том, что любой кортеж отношения должен быть отличим от любого другого кортежа этого отношения, т.е. любое отношение должно обладать первичным ключом.

Формулировка требования целостности ссылок тесно связана с понятием внешнего ключа. Внешние ключи служат для связи отношений (таблиц БД) между собой. При этом атрибут одного отношения (родительского) называется внешним ключом данного отношения, если он явл-ся первичным ключом другого отношения (дочернего).

Требование целостности ссылок состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа родительской таблицы должна найтись строка в дочерней таблице с таким же значением первичного ключа.}}