Тип данных

Понятие тип данных в реляционной модели данных полностью адекватно понятию типа данных в языках программирования. В современных реляционных БД допускается хранение символьных, числовых данных, специализированных числовых данных (таких как "деньги"), а также специальных данных (дата, время, временной интервал). В нашем примере мы имеем дело с данными трех типов: строки символов, целые числа и "деньги".

Домен

Домен - допустимые потенциальные множества значений данного типа. Например, домен "Имена" в нашем примере определен на базовом типе строк символов, но в число его значений могут входить только те строки, которые могут изображать имя (в частности, такие строки не могут начинаться с мягкого знака).

Семантическое понятие домена: данные считаются сравнимыми только в том случае, когда они относятся к одному домену. В нашем примере значения доменов "Номера пропусков" и "Номера групп" относятся к типу целых чисел, но не являются сравнимыми.

Схема отношения, схема базы данных

Схема отношения - это именованное множество пар {имя атрибута, имя домена (или типа, если понятие домена не поддерживается)}. Степень или "арность" схемы отношения - мощность этого множества. Степень отношения СОТРУДНИКИ равна четырем, то есть оно является 4-арным. Схема БД - это набор именованных схем отношений.

Кортеж, отношение

Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, - это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. "Значение" является допустимым значением домена данного атрибута. Кортеж - это набор именованных значений заданного типа.

Отношение - это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения.

Обычным представлением отношения является таблица, заголовком которой является схема отношения, а строками - кортежи отношения-экземпляра; в этом случае имена атрибутов именуют столбцы этой таблицы. Поэтому иногда говорят "столбец таблицы", имея в виду "атрибут отношения". Реляционная база данных - это набор отношений, имена которых совпадают с именами схем отношений в схеме БД.

Основные понятия реляционных БД: нормализация, связи и ключи Нормализация – это пошаговый процесс замены одной таблицы другой. Имеющей более простую структуру. На каждом этапе нормализации таблицы приводятся к некоторому определенному виду. Который называется нормальной формой.

1. Принципы нормализации:

• В каждой таблице БД не должно быть повторяющихся полей;

• В каждой таблице должен быть уникальный идентификатор (первичный ключ);

• Каждому значению первичного ключа должна соответствовать достаточная информация о типе сущности или об объекте таблицы (например, информация об успеваемости, о группе или студентах);

• Изменение значений в полях таблицы не должно влиять на информацию в других полях (кроме изменений в полях ключа).

При проектировании БД необходимо создать такую структуру, которая бы обеспечивала минимальное дублирование информации и упрощала процедуры обработки и обновления данных. Требования к состоянию таблиц данных получили название нормальных форм. Первоначально были сформулированы три нормальные формы.

Пример. Имеем сплошную таблицу Сотрудники- проекты.

Номер Сотруд.	Номер проекта	Номер задания	Фам.	Должн.	Оклад	Отдел	Тел.
1010	AB-115	1.1	Петров	Инженер	550	115	6-15
1010	KN-20	1.3	Петров	Инженер	550	115	6-15
1015	ZT-14	5.2	Васильев	Инженер	550	115	6-15
1036	ZT-14	5.4	Куликов	Техник	450	110	5-46
2122	AK-177	1.2	Зорин	Администратор	630	105	6-88
2122	BC-18	3.6	Зорин	Администратор	630	105	6-88

В данной таблице отметим те «аномалии», которые наблюдаются для такого представления данных.

1. Дублируется информация о сотрудниках, поскольку сотрудник может участвовать в нескольких проектах;

2. В таблицу нельзя вписать тех сотрудников, которые не заняты в проектах именно сейчас, а также тех сотрудников, которые вообще не работают над проектами;

3. Если сотрудник увольняется, запись о нем удаляется из таблицы, а вместе с ней – и проект, хотя работа над ним должна продолжаться.

Чтобы исключить «аномалии», необходимо преобразовать таблицу – разбить ее на две. Разобьем ее на две: ПРОЕКТЫ и СОТРУДНИКИ.

СОТРУДНИКИ

Номер Сотруд.	Фам.	Должн.	Оклад	Отдел	Тел.
1010	Петров	Инженер	550	115	6-15
1010	Петров	Инженер	550	115	6-15
1015	Васильев	Инженер	550	115	6-15
1036	Куликов	Техник	450	110	5-46
2122	Зорин	Администратор	630	105	6-88
2122	Зорин	Администратор	630	105	6-88

ПРОЕКТЫ

Номер Сотруд.	Номер проекта	Номер задания
1010	AB-115	1.1
1010	KN-20	1.3
1015	ZT-14	5.2
1036	ZT-14	5.4
2122	AK-177	1.2
2122	BC-18	3.6

Рассмотрим табл. Сотрудники. Заметны следующие особенности:

1. Дублируется информация о телефонах для сотрудников одного отдела;

2. Если изменяется телефон отдела, необходимо изменять его у всех сотрудников отдела. То же самое с изменением размера окладов.

3. Нельзя включить данные о новом отделе, пока не будут набраны его сотрудники;

4. При увольнении всех сотрудников не сохраняются данные о самом отделе.

Поэтому, следуя правилам нормализации, необходимо выполнить декомпозицию таблицы СОТРУДНИКИ и разбить ее на три таблицы: СОТРУДНИКИ, ДОЛЖНОСТИ, ОТДЕЛЫ

СОТРУДНИКИ

Номер Сотруд.	Фам.	Должн.	Отдел
1010	Петров	Инженер	115
1015	Васильев	Инженер	115
1036	Куликов	Техник	110
2122	Зорин	Администратор	105

ДОЛЖНОСТИ

Должн.	Оклад
Инженер	550
Техник	450
Администратор	630

ОТДЕЛЫ

Отдел	Тел.
115	6-15
110	5-46
105	6-88

- Говорят, что отношение находится в первой нормальной форме, если все его атрибуты являются простыми. - Говорят, что отношение находится во второй нормальной форме, если оно удовлетворяет требованиям первой нормальной формы и каждый не ключевой атрибут функционально полно зависит от ключа (однозначно определяется им). - Говорят, что отношение находится в третьей нормальной форме, если оно удовлетворяет требованиям второй нормальной формы и при этом любой не ключевой атрибут зависит от ключа нетранзитивно. Транзитивной называется такая зависимость, при которой какой-либо не ключевой атрибут зависит от другого не ключевого атрибута, а тот, в свою очередь, уже зависит от ключа. Основным достоинством реляционной модели является ее простота.