Проблемы реляционного подхода

Можно доказать, что любую структуру данных можно преобразовать в простую двухмерную таблицу. Такое представление является наиболее удобным и для пользователя, и для машины, - подавляющее большинство современных информационных систем работает именно с такими таблицами, т.е. с реляционными базами данных.

Основная идея реляционного подхода состоит в том, чтобы представить произвольную структуру данных в виде двухмерной таблицы, т.е. нормализовать структуру.

Каждая запись в таблице должна иметь первичный ключ, т.е. идентификатор (или адрес), значение которого однозначно определяет эту и только эту запись. Первичный ключ должен обладать двумя свойствами.

Однозначная идентификация записи: запись должна однозначно определяться значением ключа.

Отсутствие избыточности: никакое поле нельзя удалить из ключа, не нарушая при этом свойства однозначной идентификации.

Каждое значение первичного ключа в пределах таблицы должно быть уникальным. В противном случае невозможно отличить одну запись от другой. Указание ключа – это единственный способ отличить одну запись от другой. Обычно используют придуманные разработчиком уникальные цифровые значения – код, табельные номера и т.д.

Кроме первичного, могут использоваться так называемые простые (или вторичные) ключи таблицы. Простых ключей может быть множество. Они используются при упорядочивании (индексировании) таблиц.

Достоверность информации

Поскольку первичное заполнение таблиц и ввод их в машину ведет человек, ошибки в данных являются не исключением, а правилом, и любая ИС должна иметь средство для диагностики и исправления ошибок.

Нарушение логической взаимосвязи – это логические (семантические) ошибки, ошибки смысла, которые могут быть обнаружены аппаратом формального логического контроля, построенным для УИС. Кроме того, конкретная УИС может иметь собственные средства дополнительного («нестандартного») контроля, так как стандартные средства не могут охватить все возможные случаи. В современных СУБД имеются средства поддержания целостности данных. Кроме того, в современных УИС можно указать условия, которым должны удовлетворять значения некоторых полей (условия верификации данных).

Целостность (от англ. integrity – нетронутость, неприкосновенность, сохранность, целостность) – понимается как правильность данных в любой момент времени. Но эта цель может быть достигнута лишь в определенных пределах: СУБД не может контролировать правильность каждого отдельного значения, вводимого в базу данных (хотя каждое значение можно проверить на правдоподобность). Например, нельзя обнаружить, что вводимое значение 5 (представляющее номер дня недели) в действительности должно быть равно 3. С другой стороны, значение 9 явно будет ошибочным и СУБД должна его отвергнуть. Однако для этого ей следует сообщить, что номера дней недели должны принадлежать набору (1,2,3,4,5,6,7).

Поддержание целостности базы данных может рассматриваться как защита данных от неверных изменений или разрушений (не путать с незаконными изменениями и разрушениями, являющимися проблемой безопасности). Современные СУБД имеют ряд средств для обеспечения поддержания целостности (так же, как и средств обеспечения поддержания безопасности).

Выделяют три группы правил целостности:

• Целостность по сущностям.

• Целостность по ссылкам.

• Целостность, определяемая пользователем.

Гораздо сложнее дело обстоит с ошибками в допустимых значениях данных. Такие ошибки условно называются арифметическими, хотя это не совсем точно, так как ошибочно может быть записано значение текстового данного: например, Иванов И.П. вместо Иванов А.П. Существует ряд средств для выявления арифметических ошибок, однако на пользовательском уровне ограничиваются простым визуальным контролем.