- •Основы систем баз данных
- •Содержание
- •Введение
- •В первом разделе рассматриваются базовые понятия реляционной модели данных. Дается общая характеристика реляционной модели данных
- •Раздел 1. Базовые понятия реляционной модели данных. Общая характеристика реляционной модели данных
- •1.1. Типы данных
- •Простые типы данных
- •Структурированные типы данных
- •Ссылочные типы данных
- •Типы данных, используемые в реляционной модели
- •1.2. Домены
- •1.3. Отношения, атрибуты, кортежи отношения Определения и примеры
- •Свойства отношений
- •Первая нормальная форма
- •1.4. Контрольные вопросы
- •Раздел 2. Реляционная алгебра. Обзор реляционной алгебры
- •2.1. Замкнутость реляционной алгебры
- •2.2. Отношения, совместимые по типу
- •2.3. Оператор переименования атрибутов
- •2.4. Теоретико-множественные операторы Объединение
- •Пересечение
- •Вычитание
- •Декартово произведение
- •Специальные реляционные операторы Выборка (ограничение, селекция)
- •Проекция
- •Соединение
- •Общая операция соединения
- •Тэта-соединение
- •Экви-соединение
- •Естественное соединение
- •Деление
- •2.5. Примеры использования реляционных операторов
- •Невыразимость транзитивного замыкания реляционными операторами
- •Кросс-таблицы
- •2.6. Контрольные вопросы
- •Рздел 3. Нормальные формы отношений. Этапы разработки базы данных
- •3.1. Критерии оценки качества логической модели данных
- •Адекватность базы данных предметной области
- •Легкость разработки и сопровождения базы данных
- •Скорость операций обновления данных (вставка, обновление, удаление)
- •Скорость операций выборки данных
- •Основной пример
- •1Нф (Первая Нормальная Форма)
- •Аномалии обновления
- •Аномалии вставки (insert)
- •Аномалии обновления (update)
- •Аномалии удаления (delete)
- •3.2. Функциональные зависимости
- •Определение функциональной зависимости
- •Функциональные зависимости отношений и математическое понятие функциональной зависимости
- •3.3. 2Нф (Вторая Нормальная Форма)
- •Анализ декомпозированных отношений
- •Оставшиеся аномалии вставки (insert)
- •Оставшиеся аномалии обновления (update)
- •Оставшиеся аномалии удаления (delete)
- •3.4. 3Нф (Третья Нормальная Форма)
- •Алгоритм нормализации (приведение к 3нф)
- •3.5. Анализ критериев для нормализованных и ненормализованных моделей данных Сравнение нормализованных и ненормализованных моделей
- •3.6. Oltp и olap-системы
- •3.7. Корректность процедуры нормализации - декомпозиция без потерь. Теорема Хеза
- •3.8. Контрольные вопросы
- •Раздел 4. Нормальные формы более высоких порядков
- •4.1. Нфбк (Нормальная Форма Бойса-Кодда)
- •4.2. 4Нф (Четвертая Нормальная Форма)
- •4.3. 5Нф (Пятая Нормальная Форма)
- •4.4. Продолжение алгоритма нормализации (приведение к 5нф)
- •4.5. Контрольные вопросы
- •Раздел 5. Элементы модели "сущность-связь"
- •5.1. Основные понятия er-диаграмм
- •5.2. Пример разработки простой er-модели
- •5.3. Концептуальные и физические er-модели
- •5.4. Контрольные вопросы
- •Раздел 6. Элементы языка sql
- •6.1. Операторы sql
- •Операторы ddl (Data Definition Language) - операторы определения объектов базы данных
- •Операторы dml (Data Manipulation Language) - операторы манипулирования данными
- •Операторы защиты и управления данными
- •6.2. Примеры использования операторов манипулирования данными
- •Insert - вставка строк в таблицу
- •Примеры использования оператора select
- •Отбор данных из одной таблицы
- •Отбор данных из нескольких таблиц
- •Использование имен корреляции (алиасов, псевдонимов)
- •Использование агрегатных функций в запросах
- •Использование агрегатных функций с группировками
- •Использование подзапросов
- •Использование объединения, пересечения и разности
- •Синтаксис оператора выборки данных (select)
- •Синтаксис оператора выборки
- •Синтаксис соединенных таблиц
- •Синтаксис условных выражений раздела where
- •Порядок выполнения оператора select
- •Стадия 1. Выполнение одиночного оператора select
- •Стадия 2. Выполнение операций union, except, intersect
- •Стадия 3. Упорядочение результата
- •Как на самом деле выполняется оператор select
- •Реализация реляционной алгебры средствами оператора select (Реляционная полнота sql)
- •6.3. Контрольные вопросы
- •Заключение
- •Библиографический список
Отбор данных из нескольких таблиц
Пример 13. Естественное соединение таблиц (способ 1 - явное указание условий соединения):
SELECT
P.PNUM,
P.PNAME,
PD.DNUM,
PD.VOLUME
FROM P, PD
WHERE P.PNUM = PD.PNUM;
В результате получим новую таблицу, в которой строки с данными о поставщиках соединены со строками с данными о поставках деталей.
Таблица 71
Соединенная таблица
PNUM |
PNAME |
DNUM |
VOLUME |
1 |
Иванов |
1 |
100 |
1 |
Иванов |
2 |
200 |
1 |
Иванов |
3 |
300 |
2 |
Петров |
1 |
150 |
2 |
Петров |
2 |
250 |
3 |
Сидоров |
1 |
1000 |
Замечание. Соединяемые таблицы перечислены в разделе FROM оператора, условие соединения приведено в разделе WHERE. Раздел WHERE, помимо условия соединения таблиц, может также содержать и условия отбора строк.
Пример 14. Естественное соединение таблиц (способ 2 - ключевые слова JOIN… USING…):
SELECT
P.PNUM,
P.PNAME,
PD.DNUM,
PD.VOLUME
FROM P JOIN PD USING PNUM;
Замечание. Ключевое слово USING позволяет явно указать, по каким из общих колонок таблиц будет производиться соединение.
Пример 15. Естественное соединение таблиц (способ 3 - ключевое слово NATURAL JOIN):
SELECT
P.PNUM,
P.PNAME,
PD.DNUM,
PD.VOLUME
FROM P NATURAL JOIN PD;
Замечание. В разделе FROM не указано, по каким полям производится соединение. NATURAL JOIN автоматически соединяет по всем одинаковым полям в таблицах.
Пример 16. Естественное соединение трех таблиц:
SELECT
P.PNAME,
D.DNAME,
PD.VOLUME
FROM
P NATURAL JOIN PD NATURAL JOIN D;
В результате получим следующую таблицу.
Таблица 72
Соединенная таблица
PNAME |
DNAME |
VOLUME |
Иванов |
Болт |
100 |
Иванов |
Гайка |
200 |
Иванов |
Винт |
300 |
Петров |
Болт |
150 |
Петров |
Гайка |
250 |
Сидоров |
Болт |
1000 |
Пример 17. Прямое произведение таблиц:
SELECT
P.PNUM,
P.PNAME,
D.DNUM,
D.DNAME
FROM P, D;
В результате получим следующую таблицу.
Таблица 73
Прямое произведение таблиц
PNUM |
PNAME |
DNUM |
DNAME |
1 |
Иванов |
1 |
Болт |
1 |
Иванов |
2 |
Гайка |
1 |
Иванов |
3 |
Винт |
2 |
Петров |
1 |
Болт |
2 |
Петров |
2 |
Гайка |
2 |
Петров |
3 |
Винт |
3 |
Сидоров |
1 |
Болт |
3 |
Сидоров |
2 |
Гайка |
3 |
Сидоров |
3 |
Винт |
Замечание. Т.к. не указано условие соединения таблиц, то каждая строка первой таблицы соединится с каждой строкой второй таблицы.
Пример 18. Соединение таблиц по произвольному условию. Рассмотрим таблицы поставщиков и деталей, которыми присвоен некоторый статую (см. пример 8 из предыдущего раздела).
Таблица 74
Отношение P (Поставщики)
PNUM |
PNAME |
PSTATUS |
1 |
Иванов |
4 |
2 |
Петров |
1 |
3 |
Сидоров |
2 |
Таблица 75
Отношение D (Детали)
DNUM |
DNAME |
DSTATUS |
1 |
Болт |
3 |
2 |
Гайка |
2 |
3 |
Винт |
1 |
Ответ на вопрос "какие поставщики имеют право поставлять какие детали?" дает следующий запрос:
SELECT
P.PNUM,
P.PNAME,
P.PSTATUS,
D.DNUM,
D.DNAME,
D.DSTATUS
FROM P, D
WHERE P.PSTATUS >= D.DSTATUS;
В результате получим следующую таблицу.
Таблица 76
Таблица, полученная в результате запроса
PNUM |
PNAME |
PSTATUS |
DNUM |
DNAME |
DSTATUS |
1 |
Иванов |
4 |
1 |
Болт |
3 |
1 |
Иванов |
4 |
2 |
Гайка |
2 |
1 |
Иванов |
4 |
3 |
Винт |
1 |
2 |
Петров |
1 |
3 |
Винт |
1 |
3 |
Сидоров |
2 |
2 |
Гайка |
2 |
3 |
Сидоров |
2 |
3 |
Винт |
1 |