Ограничения целостности

В принципе их поддержание не требуется, но иногда требуют целостности по ссылкам (как в иерархической модели).

Основные понятия реляционных баз данных

Слайд 1

Слайд 2

Понятие реляционный связано с разработками известного американского специалиста в области систем баз данных Е.Кодда.

Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных.

Слайд 3

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

• каждый элемент таблицы один элемент данных (атомарность);

• все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и длину;

• каждый столбец имеет уникальное имя;

• одинаковые строки в таблице отсутствуют;

• порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

№ личного дела	Фамилия	Имя	Отчество	Дата рождения	Группа
16493	Сергеев	Петр	Михайлович	01.01.76	111
16593	Петрова	Анна	Владимировна	15.03.75	112
16693	Анохин	Андрей	Борисович	14.04.76	111

Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам илизаписям, а столбцыатрибутам отношений, доменам,полям.

Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем). Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица базы данных имеет соответственный ключ. В представленной таблице ключевое поле№ личного дела.

Слайд 4

Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы, в противном случае нужно ввести в структуру первой таблицы внешний ключключ второй таблицы.

Представлен пример реляционной модели, построенной на основе отношений (таблиц): СТУДЕНТ, СЕССИЯ, СТИПЕНДИЯ.

СТУДЕНТ (Номер, Фамилия, Имя, Отчество)

СЕССИЯ (Номер, Оценка1, Оценка2, Оценка3, Результат)

СТИПЕНДИЯ (Результат, Процент)

СТУДЕНТ и СЕССИЯ имеют совместные ключи (номер).

СЕССИЯ первичный ключ НОМЕР, внешний ключ РЕЗУЛЬТАТ.

Слайд 5

Формальное понятие	Неформальный эквивалент
Отношение	Таблица
Кортеж	Строка, запись
Кординальное число	Количество строк
Атрибут	Столбец, поле
Степень	Количество столбцов
Первичный ключ	Уникальный идентификатор
Домены	Совокупность дополнительных значений атрибутов (столбца)

Слайд 6

Целостность реляционной бд

Для РБД фиксируются два базовых требования целостности, которые должны поддерживаться любой реляционной СУБД:

• Целостность сущностей. В БД должны быть различимые сущности, это обеспечивается если каждый кортеж имеет первичный ключ. Это требование автоматически удовлетворяется, если в системе не нарушаются базовые свойства отношений.

• Целостность по ссылкам требование внешнего ключа состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа, появляющегося в ссылающемся отношении, в отношении на которое идет ссылка должен найтись кортеж с таким же значением первичного ключа, либо значение внешнего ключа должно быть неопределено, т.е. никуда не ссылаться. Если связь установлена, то должны быть связаны конкретные кортежи. Это может обеспечиваться следующими способами:

1. Запрещение удаления записи, на которую идет ссылка ограничение, т.е. сначала удаляются ссылающиеся записи;

2. При удалении записи удаляются все ссылки на нее каскадирование;

3. Обнуление значений внешних ключей, при удалении записи на которую имеются ссылки.

Слайд 7

Обработка данных в реляционной модели.

Обработка данных построена на двух основных механизмах:

1. Реляционная алгебра

2. Реляционное исчисление

1. Реляционная алгебраимеет в виду набор операторов, в которых опрандами являются отношения и результат так же отношение.

Кодд предложил 8 операторов, которые можно разделить на 2 группы. В первую входят традиционные теоретикомножественные операторы, во вторуюспециальные реляционные операторы.

Первая группа (теоретико-множественные операторы):

объединение

пересечение

вычитание

декартово произведение

1. Объединениевозвращает результатом множество, которое состоит из элементов, принадлежащих обоим множествам. Объединяемые отношения должны быть совместимы по объединению: отношения должны обладать одинаковыми заголовками.

2. Пересечениевозвращает отношение, включающее все кортежи, входящие одновременно в оба отношенияоперанда.

С=AIntersectB

Отношения должны обладать одинаковыми заголовками.

3. Вычитаниевозвращает все кортежи, входящие в отношениепервый операнд; и которые не входят в отношениевторой операнд.

AMinusB

Отношения должны быть совместимы по типу.

Примеры по таблице:

AUnion B = S1 S2 S3

A Intersect B = S2

A Minus B = S1

4. Декартово произведение возвращает отношение, кортежи которого являются сцеплением (слиянием) кортежей первого и второго операторов. Совместимость по декартову произведению: отношения должны иметь заголовки с несовпадающими атрибутами.

Дано отношение: А={А₁……А_n} с заголовками А₁…А_n

Другое отношение В={В₁……В_m} с заголовками В₁……В_m

ATimesB={A_iB_j}={A₁…A_n,B₁…B_m}слияние заголовков