- •Общие понятия реляционного подхода к организации БД. Основные
- •1. Достоинства и недостатки
- •Мы приступаем к изучению ре-
- •большую часть распространенных
- •Отмеченные выше преимущества и
- •ограниченность при использовании в
- •На данной лекции мы введем на сравнительно неформальном уровне основные понятия реля- ционных
- •2. Базовые понятия
- •Таблица 1. – Компоненты РМД
- •Для начала покажем смысл этих понятий на примере отношения «Sotrudniki», содержащего информацию о
- •Если вычисление этого логичес- кого выражения дает результат «истина», то элемент данных явля-
- •Например, домен «Fio» в нашем
- •В нашем примере значения доменов «Nomer_propuska» и «Nomer_ot-dela» относятся к типу целых чисел,
- •2. 4. Схема отношения, схема базы данных
- •Если все атрибуты одного отно- шения определены на разных доме- нах, осмысленно использовать
- •Если в данной СУБД понятие домена
- •Тем самым, степень или «арность» кортежа, т.е. число элементов в нем, совпадает с
- •На самом деле, понятие схемы отношения ближе всего к понятию структурного типа данных
- •Имя схемы отношения в таких БД всег-
- •Обычным житейским представлением отно- шения является таблица, заголовком кото- рой является схема отношения,
- •Понятие отношения математически
- •Реляционная база данных - это
- •2. 7. Отсутствие кортежей-
- •Для каждого отношения, по край- ней мере, полный набор его атри- бутов обладает
- •Понятие первичного ключа является
- •Ключи обычно используют для дости-
- •2. 8. Отсутствие упорядоченности
- •Это не противоречит тому, что при формулировании запроса к БД, например, на языке
- •2. 9. Отсутствие упорядоченности
- •Однако в большинстве существу- ющих систем такая возможность не допускается, и хотя упорядочен-
- •Нормализованные отношения сос-
- •3. Реляционная модель данных
- •Модель
- •Хотя понятие
- •3. 1. Общая характеристика
- •В структурной части модели фиксируется, что единственной структурой данных, исполь- зуемой в реляционных
- •3. 2. Целостность сущности и
- •Конкретно требование состоит в том, чтобы любой кортеж любого отношения был отличим от
- •Второе требование называется
- •Значение
- •Пусть в отношении
- •Требование
- •по ссылкам должны
- •Требование целостности по ссылкам,
- •Наконец,
- •Поскольку не всякой таблице мож-
- •2. Имена столбцов таблицы должны
- •Чаще всего таблица с отношением
- •4. Связывание отношений и виды связей
- •Многие СУБД при связывании от- ношений автоматически выполняют
- •Между отношениями могут уста-
- •Ключ связи по аналогии с обычным
- •В зависимости от того, как опре-
- •Связи вида 1:M и M:1
- •Связь вида M:M
- •Контроль целостности связей
- •2. В дополнительном отношении нет
Ключи обычно используют для дости- |
|
жения следующих целей: |
|
- исключение дублирования значений в |
|
ключевых атрибутах (остальные атрибу- |
|
ты в расчет не принимаются); |
|
- упорядочение кортежей. Возможно |
|
упорядочение по возрастанию или убы- |
|
ванию значений всех ключевых атри- |
|
бутов, а также смешанное упорядочение |
|
(по одним - |
возрастание, по другим – |
убывание); |
|
- ускорение работы с кортежами |
|
отношения; |
|
- организация связывания таблиц. |
2. 8. Отсутствие упорядоченности
кортежей
Свойство отсутствия упорядочен- ности кортежей отношения также является следствием определения отношения-экземпляра как множе- ства кортежей. Отсутствие требо- вания к поддержанию порядка на множестве кортежей отношения дает дополнительную гибкость СУБД при хранении баз данных во внешней памяти и при выполнении запросов к базе данных.
33
Это не противоречит тому, что при формулировании запроса к БД, например, на языке SQL можно потребовать сортировки результи- рующей таблицы в соответствии со значениями некоторых столбцов. Такой результат, вообще говоря, не отношение, а некоторый упорядо- ченный список кортежей.
34
2. 9. Отсутствие упорядоченности |
|||||
|
|
атрибутов |
|
|
|
Атрибуты отношений не упорядочены, |
|||||
поскольку |
по |
определению |
схема |
||
отношения есть множество пар {имя |
|||||
атрибута, имя домена}. Для ссылки на |
|||||
значение |
|
атрибута |
в |
кортеже |
|
отношения |
всегда используется имя |
||||
атрибута. Это |
свойство |
теоретически |
|||
позволяет, например, модифицировать |
|||||
схемы су-ществующих отношений не |
|||||
только |
путем |
добавления |
новых |
||
атрибутов, но и путем удаления |
|||||
существующих. |
|
|
35 |
||
|
|
|
|
|
Однако в большинстве существу- ющих систем такая возможность не допускается, и хотя упорядочен- ность набора атрибутов отношения явно не требуется, часто в качестве неявного порядка атрибутов ис- пользуется их порядок в линейной форме определения схемы отно- шения.
36
2. 10. |
Атомарность значений |
||
|
атрибутов |
|
|
Значения всех атрибутов явля- |
|||
ются атомарными. Это следует из |
|||
определения домена как потенци- |
|||
ального множества значений про- |
|||
стого типа данных, то есть среди |
|||
значений домена не могут содер- |
|||
жаться множества значений (отно- |
|||
шения). |
Принято говорить, что в |
||
реляционных |
базах |
данных |
|
допускаются |
только нормализованные |
||
отношения |
или |
отношения, |
|
представленные в первой нормальной |
|||
форме. |
|
|
|
|
|
|
37 |
Нормализованные отношения сос- |
тавляют основу классического реля- |
ционного подхода к организации баз |
данных. Они обладают некоторыми |
ограничениями (не любую информа- |
цию удобно представлять в виде |
плоских таблиц), но существенно |
упрощают манипулирование данны- |
ми. Проектирование БД на основе |
нормализации мы рассмотрим от- |
дельно на одной из очередных |
лекций. |
38 |
3. Реляционная модель данных |
Когда в предыдущих разделах |
мы говорили об основных понятиях |
реляционных баз данных, мы не |
опирались на какую-либо конкрет- |
ную реализацию. Эти рассуждения |
в равной степени относились к |
любой системе, при построении |
которой использовался реляцион- |
ный подход. Другими словами, мы |
использовали понятия так называ- |
емой реляционной модели данных. |
39 |
Модель |
данных |
описывает |
||
неко-торый набор родовых |
||||
понятий и признаков, которыми |
||||
должны |
|
обладать |
все |
|
конкретные |
СУБД |
и |
||
управляемые ими базы дан-ных, |
||||
если они основываются на этой |
||||
модели. |
|
Наличие |
модели |
|
данных |
позволяет |
сравнивать |
||
конкретные |
реализации, |
ис- |
||
пользуя один общий язык. |
|
Хотя понятие |
модели данных |
является общим, и можно гово- |
|
рить о иерархической, сетевой, |
|
некоторой семантической и т.д. |
|
моделях данных, нужно отме- |
|
тить, что это понятие было вве- |
|
дено в обиход применительно к |
|
реляционным системам и наи- |
|
более |
эффективно |
используется |
именно в этом |
контексте. |
|