11. Приведите пример реляционной модели бд
Подавляющая часть современных БД отвечает реляционной модели (см. ниже). Такие БД называются реляционными. Основной единицей организации данных в них являются таблицы, соответствующие обычным двумерным таблицам, привычным для пользователя, в частности, экономиста. В таблицах БД столбцам соответствуют поля, а строкам - записи. Между таблицами устанавливаются связи (отношения) для возможности получения необходимых данных из двух и более таблиц.
Так в простейшей БД «ЗАКАЗ» могут быть созданы две таблицы: «Заказ» и «Клиент», - связанные между собой (табл.2.2 и табл. 2.3).
Таблица 2.2.
Клиент
Таблица 2.3.
Заказ
К данным указанных таблиц могут обращаться все необходимые приложения (в рассматриваемом примере – для финансового отдела и отдела продаж), а также, используя средства СУБД, квалифицированные пользователи.
В современных БД, помимо взаимосвязанных таблиц, сохраняются такие объекты как запросы, а также объекты приложений: формы, отчеты, страницы, макросы и модули.
Запросы создаются пользователями для выборки необходимых данных из таблиц, и результатом выполнения каждого такого запроса является таблица. Используя запросы, можно также добавлять, редактировать, удалять данные в таблицах и создавать новые таблицы.
Формы предназначены для ввода и редактирования данных, отчёты – для формирования выходных документов и вывода их на печать.
Представление таблиц и связей между ними отображается Схемой данных (рис.2.1).
Рис.2.1. Схема данных «Заказ»
12. Назовите основные объекты реляционной модели данных
Как было отмечено в разделе предыдущей лекции, реляционная модель в настоящее время является одной из наиболее распространенных моделей на рынке БД. Основу этой модели составляет набор взаимосвязанных таблиц (отношений).
Основные понятия реляционной модели даны в таблице.
Объектами реляционной модели в основном являются таблицы (отношения). Целостность данных обеспечивается внешними и первичными ключами (см. п. «Реляционная целостность данных»).
Операторы в реляционной модели – это набор инструкций, которые обеспечивают выборку и манипуляцию над данными.
Таблица 1. Элементы реляционной модели
|
Термин реляционной модели |
Описание |
|
1 |
2 |
|
База данных (БД) |
Набор таблиц и других объектов, необходимых для абстрактного представления выбранной предметной области |
|
Схема БД |
Набор заголовков таблиц, взаимосвязанных друг с другом |
|
Отношение |
Таблица – совокупность объектов реального мира, которые характеризуются общими свойствами и характеристиками (поля таблицы) |
|
Заголовок отношения |
Заголовок таблицы – названия полей (столбцов) таблицы |
|
Тело отношения |
Тело таблицы – совокупность значений для всех объектов реального мира, которая представима в виде записей таблицы (строки таблицы) |
|
Схема отношения |
Строка заголовков столбцов таблицы («шапка» таблицы) |
|
Атрибут отношения |
Наименование столбца таблицы (поле таблицы) |
|
Кортеж отношения |
Строка таблицы (запись) – однозначное представление объекта реального мира, созданное с использованием значений полей таблицы |
|
Домен |
Множество допустимых значений атрибута |
|
Значение атрибута |
Значение поля в записи (кортеже) |
|
Первичный ключ |
Один или несколько (в случае составного ключа) атрибутов, которые единственным образом определяют значение кортежа (значение строки таблицы) |
|
Внешний ключ |
Атрибут таблицы, значения которого соответствуют значениям первичного ключа в другой связанной (родительской, первичной) таблице. Внешний ключ может состоять как из одного, так и из нескольких атрибутов (составной внешний ключ). Если число атрибутов внешнего ключа меньше, чем количество атрибутов соответствующего первичного ключа, то он называется усеченным (частичным) внешним ключом |
|
Степень (арность) отношения |
Количество столбцов таблицы |
|
Мощность отношения |
Количество строк (кортежей) таблицы |
|
Экземпляр отношения |
Множество записей (кортежей) для данной таблицы (отношения). С течением времени экземпляр может изменяться. Поскольку обычная БД в текущий момент времени работает только с одной версией отношения, то такой экземпляр отношения называется текущим |
|
Тип данных |
Тип значений элементов таблицы |
|
Базовое отношение |
Отношение, содержащие один или несколько столбцов, характеризующих свойства объекта, а также первичный ключ |
|
Производное отношение |
Не является базовым отношением, т.е. не характеризует свойства объекта и используется для обеспечения связей между другими таблицами, может не содержать первичного ключа. Если первичный ключ задан, то он состоит из внешних ключей, связанных с первичными ключами базового отношения |
|
Связь |
Устанавливает взаимосвязь между совпадающими значениями в ключевых полях – первичным ключом одной таблицы и внешним ключом другой |
|
Связь «один-к-одному» (1:1) |
При использовании этого вида связи запись в одной таблице может иметь не более одной связанной с нею записи в другой таблице. В обеих таблицах ключевые поля должны быть первичными. Используется для разделения таблиц с многочисленными полями или по требованию защиты данных |
|
Связь «один-ко-многим» (1:M) |
При использовании этого вида связи каждой записи одной таблицы может соответствовать несколько записей второй, но каждой записи второй таблицы соответствует лишь одна запись первой таблицы. В первой таблицы обязательно должен быть задан первичный ключ, во второй – внешний |
|
Связь «многие-ко-многим» (N:M) |
При данном типе связи одной записи в первой таблице может соответствовать несколько записей второй таблицы, но и одной записи второй таблицы может соответствовать несколько записей первой. Уникальность ключей для таких таблиц не требуется. В процессе проектирования схемы БД такие связи преобразуют. Для этого необходимо ввести вспомогательное отношение, позволяющее заменить связь «многие-ко-многим» на две связи типа «один-ко-многим» |
Структура данных реляционной модели предполагает представление предметной области рассматриваемой задачи в виде набора взаимосвязанных отношений.
В каждой связи одно отношение может выступать как основное (базовое, родительское), а другое – в роли подчиненного (производного, дочернего). Для поддержания этих связей оба отношения должны содержать набор атрибутов, по которым они связаны: в основном отношении это – первичный ключ отношения (однозначно определяет кортеж основного отношения); в подчиненном отношении должен присутствовать набор атрибутов, соответствующий первичному ключу основного отношения. Здесь этот набор атрибутов уже является вторичным ключом или внешним ключом, т.е. определяет множество кортежей производного отношения., связанных с единственным кортежем основного отношения.
Множество взаимосвязанных друг с другом таблиц образуют схему БД.