Базы данных (БД)

Основные понятия базы данных

БД – это поименованная, целостная, единая система данных организованная по определенным правилам, которые предусматривают общие принципы, описания, хранения и обработки данных.

Совокупность данных БД отражает состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Под объектом понимается элемент предметной области, информация о котором сохраняется. Объектом БД может быть любой объект реального мира: учреждения, изделия, счет покупателя и т.д.

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и совместного применения БД различными пользователями.

Типы моделей данных.

Обычно различают три модели организации БД:

-иерархическая;

- сетевая;

- реляционная.

Иерархическая модель данных.

Она основывается на иерархической структуре, т.е. каждый из элементов связан только с одним выше стоящим элементом, но в то же время на него могут ссылаться один или несколько ниже стоящих элементов. В терминологии иерархической модели использует понятие: элемент (узел), уровень и связь. Узел представляет собой атрибут (признак), описывающий некоторый объект.

Сетевая- это модель использует туже терминологию ,что и иерархическая: узел, уровень, связь, единственное отличие между иерархической и сетевой моделями данных заключается в том, что в последней (сетевой) каждый элемент данных (узел) может быть связан с любым другим элементом

Реляционная модель.

Основная идея этой модели данных заключается в том, чтобы представить любой набор данных в виде двумерного массива – таблицы.

Реляционная (англ.) – отношение.

В простейшем случае реляционная модель описывает единственную двумерную таблицу. В основном она (модель) описывает взаимоотношения между несколькими таблицами.

Любая реляционная таблица обладает следующими свойствами:

- каждый элемент таблицы – это один элемент данных;

- все столбцы однородны, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип;

- каждый столбец в таблице имеет уникальное имя;

- одинаковые строки в таблице отсутствуют;

- порядок следование строк и столбцов может быть произвольным.

Термины и определения реляционных баз данных

Основоположником теории реляционных баз данных считается сотрудник фирмы IBM доктор Кодд. Появилась она в 1970 г в США и опирается эта теория на математический аппарат теории множеств.

Таблица БД – двумерный массив, содержащий информацию об одном классе объектов. В теории реляционной алгебры двумерный массив называют отношением.

Таблица состоит из следующих элементов:

- поле (атрибут)

- ячейка

- запись (кортеж)

Поле содержит значение одного из признаков, характеризующих объекты БД. Число полей в таблице соответствует числу признаков, характеризующих объектов БД.

Ячейка содержит конкретное значение соответствующего поля.

Запись – это строка таблицы. Она содержит значение всех признаков, характеризующих данный объект. Число записей (строк) соответствует числу объектов.

Ключ

Ключом считается поле, значение которого однозначно определяют значение всех остальных полей таблицы.

Ключом таблицы может быть не одно, а несколько полей. В этом случае должно быть соблюдено условие уникальности и минимальности. Каждое поле, не входящее в состав первичного ключа называется не ключевым полем таблицы. Каждая таблица должна иметь первичный ключ.

Первичный ключ – поле или поля таблицы, каждое значение которых однозначно определяют соответствующую запись таблицы. Для каждого первичного ключа должно быть одно и только одно любого из столбцов данных.

Уникальность ключа означает, что в любой момент времени таблица базы данных не может содержать никакие две различные записи, имеющие одинаковые значения ключевых полей. Условие уникальности является обязательным.

Условие минимальности ключевых полей означает, что только сочетание значения выбранных полей отвечает требованиям уникальности записей таблицы БД. Это означает, что ни одно из входящих в ключ полей не может быть исключено из него без нарушения уникальности.

При формировании ключа таблицы БД, состоящего из нескольких полей необходимо:

- не следует включать в состав ключа поля таблицы, значение которых само по себе однозначно идентифицирует записи в таблице.

- нельзя включать в состав ключа неуникальное поле, т.е. поле, значение которого повторяется в таблице.

Каждая таблица должна иметь первичный ключ. Если в таблице существуют поля, значение каждого из которых однозначно определяют записи, то эти поля могут быть приняты в качестве альтернативных ключей.

Пример: если в качестве первичного ключа выбрать ИНН (индивидуальный номер налогоплательщика), то в качестве альтернативного ключа номер паспорта.