- •Введение
- •Глава 1. Основные понятия баз данных
- •1.1. История возникновения баз данных
- •1.2. Модели данных
- •1.2.1. Иерархическая модель данных
- •1.2.2. Сетевая модель базы данных
- •1.2.3. Реляционная модель базы данных
- •1.2.4. Другие модели баз данных (ООСУБД)
- •2.1. История появления и развития SQL
- •Глава 2. SQL
- •2.2. Стандарты SQL
- •2.2.1. Стандарты ANSI/ISO
- •2.2.2. ODBC и консорциум SQL Access Group
- •2.2.3. JDBC и серверы приложений
- •2.3. SQL и переносимость
- •2.4. SQL и сети
- •2.4.1. Централизованная архитектура
- •2.4.2. Архитектура файлового сервера
- •2.4.3. Архитектура “клиент/сервер”
- •2.4.4. Многоуровневая архитектура
- •2.4.5. SQL и мэйнфреймы
- •2.4.7. SQL и UNIX
- •2.4.8. SQL и персональные компьютеры
- •2.4.9. SQL, хранилища данных и интеллектуальные ресурсы предприятия
- •2.4.10. SQL и интернет-приложения
- •2.5. Основы SQL
- •2.5.1. Использование SQL для извлечения информации из таблиц
- •2.5.2. Команда SELECT
- •2.5.3. Создание более сложных предикатов в предложении SELECT
- •2.5.4. Формирование вывода запросов
- •2.5.5. Агрегатные группы
- •2.6. Запросы к нескольким таблицам
- •2.6.1. Подзапросы
- •2.6.2. Использование операторов ANY, ALL и SOME
- •2.6.3. Использование предложения UNION
- •2.6.4. Ввод, удаление и изменение значения поля
- •2.7. DDL (Язык описания данных)
- •2.7.1. Создание таблиц
- •2.7.2. Индексы
- •2.7.3. Изменение структуры таблицы после ее создания
- •2.8. Ограничение данных
- •2.8.1. Ограничение таблиц
- •2.8.2. Установка значений по умолчанию
- •2.9. Поддержка целостности данных
- •2.9.1. Первичные ключи
- •2.9.2. Пользовательские представления
- •2.10. Модификация данных с помощью представлений
- •2.11. Разграничение доступа в базе данных
- •Глава 3. Математические основы реляционных баз данных
- •3.1. Отношения и их схемы
- •3.2. Реляционные операторы
- •3.2.1. Булевы операции
- •3.2.2. Оператор выбора
- •3.2.3. Оператор проекции
- •3.2.4. Оператор соединения
- •3.2.5. Другие операции на отношениях
- •3.2.6. Оператор деления
- •3.2.7. Оператор переименования атрибутов
- •3.2.8. Оператор эквисоединения
- •3.2.9. Расширения для сравнения на доменах
- •3.2.9.1. Расширение выбора
- •3.3. Реляционная алгебра
- •3.3.1. Дополнительные операторы
- •3.3.1.1. Оператор расщепления
- •3.3.1.2. Оператор FACTOR
- •3.4. Функциональные зависимости
- •3.4.1. Определение
- •3.4.2. Аксиомы вывода
- •3.4.3. Применение аксиом вывода
- •3.4.4. Выводы на основе аксиом вывода
- •3.4.6. Направленные ациклические графы вывода
- •3.4.7. Проверка принадлежности к замыканию множества функциональных зависимостей
- •3.5. Покрытия функциональных зависимостей
- •3.5.1. Покрытия и эквивалентность
- •3.5.2. Неизбыточные покрытия
- •3.5.3. Редуцированные покрытия
- •3.5.3.1. Посторонние атрибуты
- •3.5.3.3. Алгоритм построения редуцированного покрытия
- •3.5.3.4. Канонические покрытия
- •3.5.3.5. Структура неизбыточных покрытий
- •3.5.4. Минимальные покрытия
- •3.5.4.1. Прямая определяемость
- •3.5.4.2. Вычисление минимальных покрытий
- •3.5.4.3. Оптимальные покрытия
- •3.5.5. Составные функциональные зависимости
- •3.5.6. Кольцевые покрытия
- •3.6. Многозначные зависимости и зависимости соединения
- •3.6.1. Многозначные зависимости
- •3.6.2. Многозначные и функциональные зависимости
- •3.6.3. Аксиомы вывода для многозначных зависимостей
- •3.6.4. Только многозначные зависимости
- •3.6.5. Функциональные и многозначные зависимости
- •3.6.6. Зависимости соединения
- •3.7. Синтез схем реляционных баз данных
- •3.7.1. Базы данных и их схемы
- •3.7.2. Нормальные формы баз данных
- •3.7.2.1. Первая нормальная форма
- •3.7.2.2. Вторая нормальная форма
- •3.7.2.4. Нормальная форма Бойса - Кодда (НФБК)
- •3.7.2.5. Четвертая нормальная форма
- •3.7.2.3. Третья нормальная форма
- •3.8. Алгоритмы синтеза схем баз данных
- •3.8.1. Нормализация через декомпозицию
- •3.8.2. Недостатки нормализации через декомпозицию
- •3.8.3. Нормализация посредством синтеза
- •Глава 4. Система управления базами данных PostgreSQL
- •4.1. Установка
- •4.2. Запуск и останов сервера PostgreSQL
- •4.2.1. Утилита psql
- •4.2.2. Создание базы данных
- •4.3. Объекты базы данных
- •4.4. Функции и операторы
- •4.4.1. Логические операторы
- •4.4.2. Операторы сравнения
- •4.5. Клиентские приложения PostgreSQL
- •4.5.1. clusterdb
- •4.5.2. createdb
- •4.5.3. createuser
- •4.5.4. dropdb
- •4.5.5. dropuser
- •4.5.6. ecpg
- •4.5.7. pg_basebackup
- •4.5.8. pgbench
- •4.5.9. pg_config
- •4.5.10. pg_dump
- •4.5.11. pg_dumpall
- •4.5.12. pg_isready
- •4.5.13. pg_receivewal
- •4.5.14. pg_restore
- •4.5.15. psql
- •4.5.16. reindexdb
- •4.5.17. vacuumdb
- •4.6. Серверные приложения PostgreSQL
- •4.6.1. initdb
- •4.6.2. pg_archivecleanup
- •4.6.3. pg_checksums
- •4.6.4. pg_controldata
- •4.6.6. pg_resetwal
- •4.6.7. pg_rewind
- •4.6.8. pg_test_fsync
- •4.6.9. pg_test_timing
- •4.6.10. pg_upgrade
- •4.6.11. pg_waldump
- •4.6.12. postgres
- •4.6.13. postmaster
- •4.7. Серверное программирование
- •4.7.1. Расширение SQL
- •4.7.2. Триггеры
- •Заключение
- •Библиографический список
- 74 -
Катеринченко |
Андрей |
Физика |
5 |
Катеринченко |
Андрей |
Математика |
4 |
Катеринченко |
Андрей |
История |
4 |
Фахрудинова |
Тамара |
Физика |
5 |
Фахрудинова |
Тамара |
Математика |
4 |
Фахрудинова |
Тамара |
История |
3 |
Перед нами стоит задача определить студентов, имеющих:
1)отличные оценки по физике;
2)отличные оценки по физике и математике. Для этого нам потребуются два отношения:
r ( ПРЕДМЕТ |
ОЦЕНКА |
) |
s ( ПРЕДМЕТ |
ОЦЕНКА ) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Физика |
5 |
|
Физика |
5 |
||
|
|
|
|
|
Математика |
5 |
|
Результатом деления отношения оценки на отношения r и s будут следующие отношения схемы, которые получаются как разность схемы отношения-делимого и схемы отношения-делителя.
оценки r ( |
ФАМИЛИЯ |
ИМЯ |
) оценки s ( ФАМИЛИЯ |
ИМЯ |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Балашов |
Андрей |
Балашов |
Андрей |
|
|
|
Катеринченко |
Андрей |
|
|
|
|
|
Фахрудинова |
Тамара |
|
|
|
|
3.2.7. Оператор переименования атрибутов
Оператор переименования атрибутов позволяет в схеме отношения изменять имя атрибута, что делает возможным комбинировать отношение само с собой. Предположим, что имеется отношение курс(НАЗВАНИЕ, ПРЕПОДАВАТЕЛЬ), содержащее информацию о преподавателях, которые могут проводить занятия по определенным курсам, и требуется определить пары преподавателей, которые могут заменять друг друга при проведении учебных занятий.
Для этого надо соединить отношение курс с самим собой, изменив при этом во втором экземпляре отношения атрибут ПРЕПОДАВАТЕЛЬ на ДУБЛЕР. Операция будет выглядеть следующим образом:
замены = { ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, ДУБЛЕР}( курс { ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ДУБЛЕР}(
курс))
Рассмотрим примеры отношений.
Курс( |
НАЗВАНИЕ |
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ ) |
|
|
Схемотехника |
Байков |
|
|
Схемотехника |
Кистрин |
|
|
Схемотехника |
Соловьев |
|
|
|
- 75 - |
|
|
Программирование |
|
Кузьмин |
|
Программирование |
|
Суснина |
Искусственный интеллект |
|
Сарычев |
|
Замены( ПРЕПОДАВАТЕЛЬ |
ДУБЛЕР ) |
||
|
Байков |
Байков |
|
|
Байков |
Кистрин |
|
|
Байков |
Соловьев |
|
|
Кистрин |
Байков |
|
|
Кистрин |
Кистрин |
|
|
Кистрин |
Соловьев |
|
|
Соловьев |
Байков |
|
|
Соловьев |
Кистрин |
|
|
Соловьев |
Соловьев |
|
|
Кузьмин |
Кузьмин |
|
|
Кузьмин |
Суснина |
|
|
Суснина |
Кузьмин |
|
|
Суснина |
Суснина |
|
|
Сарычев |
Сарычев |
|
Отношение обладает избыточностью, поскольку нас при постановке задачи не интересует замена преподавателя самим собой, но принцип применения оператора переименования достаточно ясен.
3.2.8. Оператор эквисоединения
Оператор позволяет соединять отношения по столбцам с различными атрибутами, но одинаковыми доменами. Действие оператора можно проиллюстрировать на примере назначения преподавателей руководителями практики в те группы, где они являются кураторами. Имеется отношение кураторы(ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, КУРИРУЕМАЯ-ГРУППА) и отношение практика(ГРУППА, МЕСТО-ПРОВЕДЕНИЯ). Оператор эквисоединения будет выглядеть следующим образом для эквисоединения отношений r(R) и s(S) по парам атрибутов Ai и Bi, где 1 i m:
q(RS) = r [A1=B1, A2=B2, ..., Bm] s. Для примера оператор запишется как
назначение=кураторы[КУРИРУЕМАЯ-ГРУППА=ГРУППА]
практика
Для конкретных экземпляров отношений
кураторы( ПРЕПОДАВАТЕЛЬ |
КУРИРУЕМАЯ-ГРУППА ) |
||
|
Байков |
340 |
|
|
Кузьмин |
341 |
|
|
Суснина |
342 |
|
