3. Ключи отношения и целостность данных

Запрет на совпадение кортежей в отношении основывается на понятии ключевого поля.

Первичный ключ – это атрибут или группа атрибутов однозначно идентифицирующий каждый кортеж отношения.

Вместе с понятием первичного ключа реляционная модель включает правило целостности объектов:

Целостность объектов включает в себя следующие ограничения:

• ни один элемент первичного ключа базового отношения не может быть null-значением;

• кортежи базовых отношений соответствуют реальным объектам в реальном мире.

По определению объекты реального мира различимы, или иначе, распознаваемы. Поэтому соответствующие представления объектов в БД также должны быть различимы.

4. Атомарность значений атрибутов

Значения всех атрибутов являются атомарными (неделимыми, т.е. не содержат других отношений).

Принято говорить, что в реляционных базах данных допускаются только нормализованные отношения или отношения, представленные в первой нормальной форме (1НФ).

Отношением, находящимся в 1НФ или нормализованным называется отношение, каждый домен которого содержит только атомарные значения, и поэтому, каждое значение в отношении является также атомарным

5. Табличная структура отношений

Нормализованное отношение представляется в виде табличной структуры.

Объектно-ориентированная база данных (ООБД) — база данных, в которой данные оформлены в виде моделей объектов, включающих прикладные программы, которые управляются внешними событиями.

10. Организация процессов обработки данных. Операции обработки картежей. Операции обработки отношений.

Операции обработки кортежей

К основным операциям, с помощью которых можно модифицировать БД являются операции запоминания новых кортежей, удаление ненужных, корректировка значений атрибутов существующих кортежей. Все эти операции связаны с изменением состава кортежей в каком-либо отношении.

• ДОБАВИТЬ ­ необходимо задание имени отношения и предварительного формирования значений атрибутов нового кортежа. Обязательно должен быть добавлен ключ кортежа. Операция не будет выполнена, если ключ имеет неуникальное значение;

• УДАЛИТЬ ­ необходимо указать имя отношения, а также идентифицировать кортеж или группу кортежей, подлежащих удалению. Например, из отношения Абитуриенты можно удалить все кортежи, у которых атрибут “Проходной балл” меньше трех;

• ИЗМЕНИТЬ ­ выполняется для названного отношения и может коректировать как один, так и несколько кортежей отношения. Например, можно изменить оклад у одного сотрудника, откорректировав один кортеж. Если же администрация приняла решение увеличить на одинаковую сумму все минимальные оклады, то одной операцией ИЗМЕНИТЬ будет откорректировано сразу же несколько кортежей.

Теоретико-множественные операторы:

• объединение – возвращает отношение, содержащее все кортежи которые принадлежат или одному из двух определенных отношений, или обоим;

• пересечение – возвращает отношение, содержащее все кортежи, которые принадлежат одновременно двум определенным отношениям;

• вычитание – возвращает отношение, содержащее все кортежи которые принадлежат первому из двух определенных отношений и не принадлежат второму;

декартово произведение – возвращает отношение, содержащее всевозможные кортежи, которые являются сочетанием двух кортежей, принадлежащих соответственно двум определенным отношениям.

Операции обработки отношений

Отличительной особенностью этих операций является то, что единицей обработки в них являются не кортежи, а отношения. На входе каждой такой операции используется одно или несколько отношений фиксированной арности, результатом выполнения операции всегда является новое отношение.

• Операция СОЕДИНЕНИЕ. На входе используются два отношения А и В. В каждом из отношений выделен атрибут, по которому будет осуществляться соединение; предположим, это атрибуты А1 и В1.Оба атрибута должны быть определены. Схема результирующего отношения включает все атрибуты А и все атрибуты В. Допускается, чтобы в схеме результирующего отношения вместо двух атрибутов, по которым выполняется соединение, был представлен только один. Операция СОЕДИНЕНИЕ похожа на декартово произведение. Отличие состоит в том, что декартово произведение предполагает сцепление каждого кортежа из А с каждым кортежем из В, а в операции СОЕДИНЕНИЕ кортеж из отношения А сцепляется только с теми кортежами из отношения В, для которых выполнено условие А1=В1.

• Операция ДЕЛЕНИЕ. На входе операции используются два отношения А и В. Пусть отношение А, называемое делимым, содержит атрибуты (А1, А2,…Аn); отношение В – делитель, содержит подмножество атрибутов А, положим (А1, А2,…Аk) где k<n. Результирующее отношение определено на атрибутах отношения А, которых нет в В, т.е. Аk+1, Аk+2, …Аn. Кортеж включается в результирующее отношение С только в том случае, если его декартово произведение с отношением В содержится в делимом – отношении А.

• выборка – возвращает отношение, содержащее все кортежи определенного отношения, которые удовлетворяют определенным условиям

• проекция – возвращает отношение, содержащее все кортежи (называемые как подкортежи) определенного отношения после исключения из него некоторых атрибутов;