- •Содержание
- •Глава 1 Концепция баз данных 6
- •Глава 2 Модели данных 12
- •Глава 3 Реляционная модель данных 24
- •Глава 4 Элементы языка sql 42
- •Глава 5 Проектирование баз данных 66
- •Глава 6 Функции субд и системы обработки транзакций 81
- •Глава 7 Технологии, модели и архитектура систем обработки данных 88
- •Глава 1 Концепция баз данных
- •1.1 Данные и эвм
- •1.2 Поколения субд и направления исследований
- •1.3 Терминология в субд
- •1.4 Вопросы для самоконтроля к главе 1
- •Глава 2 Модели данных
- •2.1. Классификация моделей данных
- •2.2 Основные особенности систем, основанных на инвертированных списках
- •2.2.1 Структуры данных
- •2.2.2 Манипулирование данными
- •2.2.3 Ограничения целостности
- •2.3 Иерархические модели
- •2.3.1. Иерархические структуры данных
- •2.3.2 Манипулирование данными
- •2.3.3 Ограничения целостности
- •2.4 Сетевые модели
- •2.4.1 Сетевые структуры данных
- •2.4.2 Манипулирование данными
- •2.4.3 Ограничения целостности
- •2.5 Физические модели организации баз данных
- •Файловые структуры, используемые для хранения данных в бд
- •Модели страничной организации данных в современных бд
- •Этапы доступа к бд
- •Вопросы и упражнения для самоконтроля к главе 2
- •Глава 3 Реляционная модель данных
- •3.1 Базовые понятия реляционных баз данных
- •3.1.1. Тип данных
- •3.1.2. Домен
- •3.1.3 Схема отношения, схема базы данных
- •3.1.4 Кортеж, отношение, ключи
- •3.1.5 Связи в реляционных базах данных
- •3.2 Фундаментальные свойства отношений
- •3.2.1 Отсутствие кортежей-дубликатов
- •3.2.2 Отсутствие упорядоченности кортежей
- •3.2.3 Отсутствие упорядоченности атрибутов
- •3.2.4 Атомарность значений атрибутов
- •3.3. Характеристика реляционной модели данных
- •3.4 Трехзначная логика (3vl)
- •3.5 Реляционная алгебра
- •Эквисоединение. Наиболее важным частным случаем -соединения является случай, когда есть просто равенство. Синтаксис эквисоединения:
- •3.6 Особенности операций реляционной алгебры
- •Реляционное исчисление
- •Вопросы и упражнения для самоконтроля к главе 3
- •Глава 4 Элементы языка sql
- •4.1 История языка sql
- •4.2 Структура языка sql
- •Ddl (Data Definition Language) - операторы определения объектов базы данных:
- •Dml (Data Manipulation Language) - операторы манипулирования данными:
- •Dcl (Data Control Language) - операторы контроля данных, защиты и управления данными:
- •4.3 Создание запроса с помощью оператора select
- •4.3.1 Создание простых запросов
- •4.3.2. Агрегирование данных в запросах
- •4.3.3 Формирование запросов на основе соединения таблиц
- •4.3.4 Формирование структур вложенных запросов
- •Простые подзапросы
- •4.3.4.2 Соотнесенные (коррелированные) подзапросы
- •Запросы с использованием кванторов
- •4.3.5 Объединение нескольких запросов в один
- •4.3.6 Синтаксис оператора select
- •4.4 Операторы манипулирования данных
- •4.4.1 Оператор удаления данных delete
- •4.4.2 Оператор вставки данных insert
- •4.4.3 Оператор обновления данных update
- •Операторы определения объектов базы данных
- •4.5.1 Операторы определения таблицы
- •4.5.2 Оператор определения представлений create view
- •Операторы контроля данных, защиты и управления данными
- •4.6.1 Операторы управления привилегиями
- •4.6.2 Операторы управления транзакциями
- •4.6.3 Проблемы параллельной работы транзакций
- •Вопросы и упражнения для самоконтроля к главе 4
- •Глава 5 Проектирование баз данных
- •5.1 Проектирование реляционных бд с использованием принципов нормализации
- •Проектирование реляционных бд с использованием семантических моделей
- •5.2.1 Применение семантических моделей при проектировании
- •5.2.2. Основные понятия модели Entity-Relationship
- •5.2.3 Пример разработки простой er-модели
- •Практические рекомендации по проектированию бд
- •Вопросы и упражнения для самоконтроля к главе 5
- •Глава 6 Функции субд и системы обработки транзакций
- •6.1 Основные функции субд
- •1.Непосредственное управление данными во внешней памяти
- •2. Управление буферами оперативной памяти
- •3. Управление транзакциями
- •4. Журнализация
- •5. Поддержка языков бд
- •Системы обработки транзакций
- •6.2.1 Oltp-системы
- •6.2.2 Olap -системы
- •6.2.3 Мониторы транзакций
- •Архитектура субд
- •6.4 Пользователи бд
- •6.4 Вопросы и упражнения для самоконтроля по главе 6
- •Глава 7 Технологии, модели и архитектура систем обработки данных
- •7.1 Технологии и модели архитектуры «клиент-сервер»
- •7.2 Распределенная обработка данных
- •Аспекты сетевого взаимодействия
- •Технология распределенной бд (технология star)
- •Технология тиражирования данных
- •7.3 Концепция активного сервера в модели dbs
- •7.4 Вопросы и упражнения для самоконтроля к главе 7
- •Литература
3.1.5 Связи в реляционных базах данных
В реляционных БД связи позволяют избежать избыточности данных. Связь работает путем сопоставления данных ключевых столбцов. В большинстве случаев связь сопоставляет первичный ключ одной таблицы с внешним ключом другой таблицы. Связи между таблицами могут быть трех видов:
Один-к-одному. Одной записи таблицы А соответствует одна запись таблицы Б, и наоборот. Этот тип связи применяется достаточно редко. Единственный случай, когда применение этого типа связи оправданно – разбиение таблицы, содержащей очень большое количество полей, на несколько частей.
Один-ко-многим. Одной записи таблицы А (главной) соответствует несколько записей таблицы Б (или ни одной). В свою очередь каждой записи таблицы Б (подчиненной) может соответствовать только одна запись таблицы А. Наиболее употребительный вид связи.
Многие-ко-многим. При этом типе связи многим записям из таблицы А может соответствовать много записей из таблицы Б (и наоборот). Такую связь в реляционных БД можно организовать только при помощи третьей вспомогательной таблицы. По сути связь «многие-ко-многим» представляет собой две связи типа «один-ко-многим». При этом таблицы А и Б расположены со стороны «один», а вспомогательная таблица со стороны – «многие».
Как видно, основные структурные понятия реляционной модели данных (если не считать понятия домена) имеют очень простую интуитивную интерпретацию, хотя в теории реляционных БД все они определяются абсолютно формально и точно.
3.2 Фундаментальные свойства отношений
Остановимся теперь на четырех важных свойствах отношений, которые следуют из приведенных ранее определений.
3.2.1 Отсутствие кортежей-дубликатов
То свойство, что отношения не содержат кортежей-дубликатов, следует из определения отношения как множества кортежей. В классической теории множеств по определению каждое множество состоит из различных элементов.
Из этого свойства вытекает наличие у каждого отношения так называемого первичного ключа - набора атрибутов, значения которых однозначно определяют кортеж отношения. Для каждого отношения по крайней мере полный набор его атрибутов обладает этим свойством. Однако при формальном определении первичного ключа требуется обеспечение его «минимальности», т.е. в набор атрибутов первичного ключа не должны входить такие атрибуты, которые можно отбросить без ущерба для основного свойства, - однозначно определять кортеж. Понятие первичного ключа является исключительно важным в связи с понятием целостности баз данных.
3.2.2 Отсутствие упорядоченности кортежей
Свойство отсутствия упорядоченности кортежей отношения также является следствием определения отношения-экземпляра как множества кортежей. Отсутствие требования 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. Это не противоречит тому, что при формулировании запроса к БД, например, на языке SQL можно потребовать сортировки результирующей таблицы в соответствии со значениями некоторых столбцов. Такой результат, вообще говоря, не отношение, а некоторый упорядоченный список кортежей.