3.4. Смысл отношений
В главе 1 отмечалось, что столбцы в отношениях связаны с типами данных2. А в конце раздела 3.2 мы говорили, что реляционная модель включает "неограниченный на- бор типов [данных]". Помимо всего прочего, это означает, что пользователи могут оп- ределять собственные типы (а также, конечно, применять определенные системой или встроенные типы). Например, определять типы можно представленным ниже способом (снова воспользуемся синтаксисом языка Tutorial D, причем многоточие здесь за- меняет определения, которые для нас сейчас не важны).
TYPE EMPi ... ; TYPE NAME ... ; TYPE DEPTi ... ; TYPE MONEY ... ;
Тип EMPi, например, можно рассматривать, как множество всевозможных номеров служащих, тип NAME — как множество всевозможных имен, и т.д.
Как
мы увидим в главе 5, для типов данных
чаще используют термин "домены ".
Рис.
3.4. Пример значения отношения ЕМР с
отображением типов столбцов
Замечание. На практике компоненты заголовка "имя-тип" зачастую опускают, как это делали и мы во всех предыдущих примерах. Однако необходимо учитывать, что концеп- туально они всегда присутствуют.
Рассмотрим один важный, хотя и не столь распространенный, способ представления смысла отношений.
Во-первых, данное отношение г и заголовок отношения г представляют опреде- ленный предикат или логическую функцию.
Во-вторых, как упоминалось в главе 1, каждая строка в теле отношения г представ- ляет собой определенное истинное высказывание, полученное из предиката путем подстановки определенных значений аргументов соответствующего типа вместо местодержателей или параметров этого предиката (реализация предиката).
Например в случае, представленном на рис. 3.4, предикат будет следующим.
Служащий с номером EMPi по фамилии ENAME работает в отделе с номером DEPTt и получает зарплату SALARY.
Здесь параметрами являются EMPt, ENAME, DEPTt и SALARY, которые, конечно же, соот- ветствуют четырем столбцам переменной-отношения ЕМР. Вот примеры соответствую- щих истинных утверждений.
Служащий с номером 'El' по фамилии 'Lopez' работает в отделе с номером 'Dl' и получает зарплату 40 тыс. долларов в год.
(Получено путем подстановки в параметр EMPi значения ' Е1', в параметр NAME — зна- чения ' Lopez', в параметр DEPTt — значения ' D1' ив параметр SALARY — значения 40К.)
Служащий с номером 'Е2' по фамилии 'Cheng' работает в отделе с номером 'D1' и получает зарплату 42 тыс. долларов в год.
(Получено путем подстановки в параметр EMPt значения 'Е2', в параметр NAME — значения 'Cheng', в параметр DEPTt — значения 'Dl' ив параметр SALARY — значения 42К.) Короче говоря:
типы — это объекты (множества объектов), которые можно обсуждать;
отношения — это факты (множества фактов), касающиеся объектов, кото- рые можно обсуждать.
(Есть прекрасная аналогия, которая может помочь вам понять смысл и запомнить эти важные определения: Типы связаны с отношениями точно так, как существительные связаны с предложениями.) В нашем примере то, что мы можем обсуждать, — это номе- ра служащих, их имена, номера отделов и значения денежных сумм, а то, что мы можем
сказать об обсуждаемом, — это истинное высказывание такого вида: "Служащий с опре- деленным номером служащего имеет определенное имя, работает в определенном отделе и получает определенную зарплату". Из вышесказанного следует, что:
во-первых, необходимы и типы, и отношения (без типов нам не о чем говорить, без отношений мы ничего не сможем сказать);
во-вторых, типы и отношения достаточны так же, как и необходимы, т.е., логи- чески говоря, нам не нужно что-либо еще.
Замечание. Также можно сделать вывод о том, что типы и отношения — это не одно и то же. К сожалению, в некоторых коммерческих продуктах (нереляционных по опре- делению!) эти два понятия смешиваются. Мы еще вернемся к данному вопросу в гла- ве 25 (раздел 25.2).
Кстати, важно понимать, что каждое отношение имеет связанный с ним предикат, включая отношения, полученные с помощью реляционных операторов, например опера- тора соединения. Отношение DEPT на рис. 3.1 и три результирующих отношения на рис. 3.2 имеют такие предикаты.
DEPT: "Отдел с номером DEPTi называется DNAME и имеет бюджет BUDGET".
Выборка строк из DEPT, где BUDGET > 8М: "Отдел с номером DEPTi называется DNAME и имеет бюджет BUDGET, который больше восьми миллионов долларов".
Извлечение столбцов DEPTt и BUDGET из DEPT: "Отдел с номером DEPTf имеет ка- кое-то название и бюджет BUDGET".
Соединение переменных-отношений DEPT и ЕМР на основе столбца DEPTi: "Отдел с номером DEPTt называется DNAME и имеет бюджет BUDGET, а служащий с номером EMPt по фамилии ENAME работает в отделе с номером DEPTi и получает зарплату SALARY" (заметим, что этот предикат имеет шесть параметров, а не семь, посколь- ку две ссылки на DEPTt обозначают один и тот же параметр).