Ранние подходы к организации БД. Системы, основанные на инвертированных списках, иерархические и сетевые СУБД. Примеры. Сильные места и недостатки ранних систем 9

Основные особенности систем, основанных на инвертированных списках 9

Структуры данных 9

Манипулирование данными 9

Ограничения целостности 10

Иерархические системы 10

Иерархические структуры данных 10

Манипулирование данными 11

Ограничения целостности 11

Сетевые системы 11

Сетевые структуры данных 11

Манипулирование данными 12

Ограничения целостности 12

Достоинства и недостатки 12

Элементы теории множеств 13

Множества 13

Операции над множествами 13

Декартово произведение множеств 13

Отношение 13

Примеры отношений 14

Бинарные отношения (отношения степени 2) 14

Отношение эквивалентности 14

Отношения порядка 15

Функциональное отношение 16

Еще пример бинарного отношения 16

n-арные отношения (отношения степени n) 17

Транзитивное замыкание отношений 19

Выводы 20

Глава 2 Базовые понятия реляционной модели данных 21

Общая характеристика реляционной модели данных 21

Типы данных 21

Простые типы данных 21

Структурированные типы данных 21

Ссылочные типы данных 22

Типы данных, используемые в реляционной модели 22

Домены 22

Отношения, атрибуты, кортежи отношения 23

Определения и примеры 23

Свойства отношений 25

Первая нормальная форма 26

Выводы 27

Глава 3. Целостность реляционных данных 28

Null-значения 28

Трехзначная логика (3VL) 28

Потенциальные ключи 29

Целостность сущностей 30

Внешние ключи 30

Целостность внешних ключей 32

Замечания к правилам целостности сущностей и внешних ключей 32

Операции, могущие нарушить ссылочную целостность 34

Для родительского отношения 34

Для дочернего отношения 34

Стратегии поддержания ссылочной целостности 34

Применение стратегий поддержания ссылочной целостности 35

При обновлении кортежа в родительском отношении 35

При удалении кортежа в родительском отношении 36

При вставке кортежа в дочернее отношение 36

При обновлении кортежа в дочернем отношении 36

Выводы 37

Глава 4. Реляционная алгебра 39

Обзор реляционной алгебры 39

Замкнутость реляционной алгебры 39

Отношения, совместимые по типу 39

Оператор переименования атрибутов 40

Теоретико-множественные операторы 40

Объединение 40

Пересечение 41

Вычитание 41

Декартово произведение 41

Специальные реляционные операторы 42

Выборка (ограничение, селекция) 42

Проекция 43

Соединение 43

Общая операция соединения 44

Тэта-соединение 44

Экви-соединение 45

Естественное соединение 46

Деление 47

Примеры использования реляционных операторов 49

Зависимые реляционные операторы 49

Оператор соединения 49

Оператор пересечения 50

Оператор деления 50

Примитивные реляционные операторы 50

Оператор декартового произведения 50

Оператор проекции 50

Оператор выборки 50

Операторы объединения и вычитания 50

Запросы, невыразимые средствами реляционной алгебры 50

Плохая нормализация отношений 50

Невыразимость транзитивного замыкания реляционными операторами 51

Кросс-таблицы 52

Выводы 52

Реляционное исчисление 54

Кортежные переменные и правильно построенные формулы 54

Целевые списки и выражения реляционного исчисления 55

Реляционное исчисление доменов 55

Глава 6. Нормальные формы отношений 57

Этапы разработки базы данных 57

Критерии оценки качества логической модели данных 58

Адекватность базы данных предметной области 58

Легкость разработки и сопровождения базы данных 58

Скорость операций обновления данных (вставка, обновление, удаление) 59

Скорость операций выборки данных 60

Основной пример 60

1НФ (Первая Нормальная Форма) 60

Аномалии обновления 61

Функциональные зависимости 62

2НФ (Вторая Нормальная Форма) 64

Анализ декомпозированных отношений 65

3НФ (Третья Нормальная Форма) 66

Анализ критериев для нормализованных и ненормализованных моделей данных 69

Сравнение нормализованных и ненормализованных моделей 69

OLTP и OLAP-системы 69

Корректность процедуры нормализации – декомпозиция без потерь. Теорема Хеза 70

Выводы 73