Содержание

Содержание 1

Предисловие 4

Глава 1. Основные понятия 6

1.1. Информационные системы с базами данных. 7

1.2. Функции и возможности СУБД 8

1.3. Программные компоненты СУБД 10

1.4. Архитектура среды базы данных 11

1.5. Реляционные объекты данных: терминология 13

1.6. Формальные определения 13

1.6.1. Домены 13

1.6.2. Отношения 14

1.7. Целостность реляционных данных 15

1.7.1. Потенциальные ключи 15

1.7.2. Первичные и альтернативные ключи 16

1.7.3. Внешние ключи 16

1.7.4. Ссылочная целостность 17

1.7.5. Правила внешних ключей 17

Глава 2. Модели данных 19

2.1. Элементы ER-модели 19

2.1.1. Множество сущностей 19

2.1.2. Атрибуты 20

2.1.3. Связи 22

2.1.4. Рекурсивная связь 24

2.1.5. Атрибуты связей 25

2.2. Структурные ограничения 26

2.2.1. Связь "ОДИН-К-ОДНОМУ" 26

2.2.2. Связь "ОДИН-КО-МНОГИМ" 27

2.2.3. Связь "МНОГИЕ-КО-МНОГИМ" 28

2.2.4. Степень участия 29

2.2.5. Многосторонние связи 29

2.2.6. Слабые множества сущностей 32

2.3. Проблемы ER-моделирования (Материал данного параграфа не обязателен для изучения) 32

2.3.1. Ловушки разветвления 32

2.3.2. Ловушка разрыва 34

2.4. ЕЕR-модель 36

2.4.1. Суперклассы и подклассы типов сущностей 36

2.4.2. Наследование атрибутов 37

2.4.3. Специализация 37

2.4.4. Генерализация 38

2.4.5. Ограничения, накладываемые на процедуры специализации и генерализации 39

2.4.6. Категоризация 39

2.5. Реляционные модели 41

2.5.1. От ER-диаграмм к реляционным схемам 42

2.5.2. От ER-связей к к отношениям 43

2.5.3. Объединение отношения 44

2.5.4. Преобразование слабых множеств сущностей 44

Глава 3. Функциональные зависимости 46

3.1.Основные определения 47

3.2. Тривиальные и нетривиальные зависимости 48

3.3. Замыкание множества зависимостей 49

3.4. Правила вывода Армстронга 50

ПРИМЕР 50

3.5. Неприводимое множество зависимостей 51

Примеры 52

Глава 4. Нормализация 54

4.1. Декомпозиция без потерь 54

4.2. ПЕРВАЯ, ВТОРАЯ и ТРЕТЬЯ НОРМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ. 56

Вторая нормальная форма (2НФ). 59

Третья нормальная форма ( 3НФ ). 60

Нормальная форма Бойса-Кодда 60

4.3. Многозначные зависимости 62

4.4. Четвертая нормальная форма (4НФ) 63

4.5. Пятая нормальная форма (5НФ) 65

4.6. Итоговая схема процедуры нормализации 66

4.7. Альтернативный набор определений НФБК, 4НФ и 5НФ 67

4.8. Выделим цели процесса нормализации 67

4.9. Другие нормальные формы 67

Глава 5. Методология концептуального проектирования 69

5.1. Источники представления пользователей о предметной области 69

5.2. Определение типов сущностей 69

5.3. Определение типов связей 70

5.4. Определение атрибутов 71

5.5. Определение доменов атрибутов 72

5.6. Определение потенциальных и первичных ключей 72

5.7. Генерализация и специализация типов сущностей 73

5.8. Создание диаграммы "сущность-связь" 74

5.9. Обсуждение локальных концептуальных моделей данных с конечными пользователями 74

Глава 6. Методология логического проектирования баз данных реляционного типа 75

6.1. Преобразование локальной концептуальной модели данных в локальную логическую модель 75

6.1.1. Удаление связей типа M:N 75

6.1.2. Удаление сложных связей 76

6.1.3. Удаление рекурсивных связей 78

6.1.4. Удаление связей с атрибутами 79

6.1.5. Удаление множественных атрибутов 79

6.1.6. Перепроверка связей типа 1:1 80

6.1.7. Удаление избыточных связей 80

6.2. Наборы отношений локальных логических моделей данных 81

6.2.1. Сильные типы сущностей 82

6.2.2. Слабые типы сущностей 82

6.2.3. Бинарные связи типа "один-к-одному" (1:1) 83

6.2.4. Бинарные связи типа "один-ко-многим" (1:М) 83

6.2.5. Связи типа "суперкласс/подкласс" 84

6.2.6. Документирование созданных отношений и атрибутов внешних ключей 85

6.3. Проверка модели с помощью правил нормализации 85

6.4. Проверка модели в отношении транзакций 85

6.5. Создание диаграмм "сущность-связь" 86

6.6. Определение требований поддержки целостности данных 86

Обязательные данные 87

Ограничения для доменов атрибутов 87

Целостность сущностей 87

Ссылочная целостность 87

Требования данного предприятия 87

Документирование всех ограничений целостности данных 87

6.7. Создание и проверка глобальной логической модели данных с конечными пользователями 87

6.7.1. Слияние локальных логических моделей данных в единую глобальную модель данных 88

6.7.2. Проверка глобальной логической модели данных 91

6.7.3. Проверка возможностей расширения модели в будущем 91

6.7.4. Создание окончательного варианта диаграммы «сущность - связь» 91

6.7.5. Обсуждение глобальной логической модели данных c пользователями 92