- •Isbn 5-8459-0138-3 (рус) isbn 0-201-38590-2 (англ)
- •Глава 2. Архитектура системы баз данных 65
- •Глава 6. Реляционная алгебра 192
- •Глава 7. Реляционное исчисление 243
- •Глава 8. Целостность данных 301
- •Глава 9. Представления 350
- •Часть 111
- •Часть IV
- •Глава 14. Восстановление 544 14.1. Введение 544
- •Глава 15. Параллельность 566
- •Часть V
- •Глава 16. Защита данных 602
- •Глава 17. Оптимизация 639
- •Глава 18. Отсутствующая информация 693
- •Глава 19. Наследование типов 725
- •Глава 20. Распределенные базы данных 767
- •Глава 21. Поддержка принятия решений 813
- •Глава 22. Хронологические базы данных 853
- •Глава 23. Логические системы управления базами данных 899
- •Часть VI
- •Глава 24. Объектные базы данных 944
- •Глава 25. Объектно-реляционные базы данных 999
- •Часть I (четыре главы) — это обширное введение в теорию баз данных вообще и реляционных баз данных в частности. Здесь также излагаются основы стандартно- го языка баз данных sql.
- •Часть IV. Две главы данной части — это несколько пересмотренные и расширен- ные версии глав 13 и 14 предыдущего издания.
- •Часть VI. Глава 24 является полностью переписанной и значительно улучшенной версией глав 22-24. Глава 25 почти полностью обновлена.
- •Часть I
- •Часть I состоит из четырех вводных глав.
- •1.1. Вводный пример
- •1.2. Что такое система баз данных
- •1.3. Что такое база данных Перманентные данные
- •1.4. Назначение баз данных
- •1.5. Независимость данных
- •1.6. Реляционные и другие системы
- •1.7. Резюме
- •2.1. Введение
- •2.2. Три уровня архитектуры
- •Внешний уровень (представления отдельных пользователей)Концептуальный уровень (обобщенное представление пользователей)
- •2.3. Внешний уровень
- •Отображение "внешний/концептуальный" схемы
- •Определение структур хранения (внутренняя схема)
- •Внешнее представление а Концептуальная схема
- •2.4. Концептуальный уровень
- •2.5. Внутренний уровень
- •2.6. Отображения
- •2.7. Администратор базы данных
- •2.8. Система управления базой данных
- •2.9. Система управления передачей данных
- •2.10. Архитектура "клиент/сервер"
- •2.11. Утилиты
- •2.12. Распределенная обработка
- •2.13. Резюме
- •3.1. Введение
- •3.2. Реляционная модель
- •3.3. Отношения и переменные-отношения
- •3.4. Смысл отношений
- •3.5. Оптимизация
- •3.6. Каталог
- •3.7. Базовые переменные-отношения и представления
- •3.8. Транзакции
- •3.9. База данных поставщиков и деталей
- •3.10. Резюме
- •Глава 4
- •4.1. Введение
- •4.2. Обзор языка sql
- •4.3. Каталог
- •4.4. Представления
- •4.5. Транзакции
- •4.6. Внедрение sql-операторов
- •4.7. Несовершенство языка sql
- •4.8. Резюме
- •Часть 9. Управление внешними данными (sql/med) Часть 10. Связь с объектным языком (sql/olb)
- •Часть II
- •Глава 5
- •5.1. Введение
- •5.2. Домены
- •5.3. Значения отношений
- •5.4. Переменные-отношения
- •5.5. Средства sql
- •5.6. Резюме
- •6.1. Введение
- •6.2. Реляционная замкнутость
- •6.3. Синтаксис
- •6.4. Семантика
- •6.5. Примеры
- •6.5.1. Получить имена поставщиков детали с номером 'р2'
- •6.5.2. Получить имена поставщиков по крайней мере одной красной детали
- •6.5.3. Получить имена поставщиков всех типов деталей
- •6.5.4. Получить номера поставщиков по крайней мере тех типов деталей, которые поставляет поставщик с номером 's2'
- •6.5.5. Получить все пары номеров поставщиков, находящихся в одном городе
- •6.5.6. Получить имена поставщиков, которые не поставляют деталь с номером 'р2'
- •6.6. Зачем нужна реляционная алгебра
- •6.7. Дополнительные операторы
- •6.8. Группирование и разгруппирование
- •6.9. Реляционные сравнения
- •6.10. Резюме
- •7.1. Введение
- •7.2. Исчисление кортежей
- •7.3. Примеры
- •7.3.5. Найти имена поставщиков по крайней мере одной детали, поставляемой поставщиком с номером 's2'
- •7.3.6. Выбрать имена поставщиков всех типов деталей
- •7.3.7. Определить имена поставщиков, которые не поставляют деталь с номером 'р2'
- •7.3.8. Определить номера поставщиков по крайней мере всех типов деталей, поставляемых поставщиком с номером *s2'
- •7.4. Сравнительный анализ реляционного исчисления и реляционной алгебры
- •7.5. Вычислительные возможности
- •7.5.1. Определить номера и вес в граммах всех типов деталей, вес которых превышает 10 ооо г
- •7.6.1. Выбрать номера поставщиков из Парижа со статусом, большим 20
- •7.7.1. Указать цвета деталей и названия городов, в которых находятся детали "не из Парижа" с весом, превышающим 10 фунтов
- •7.7.2. Для всех деталей указать номер и вес в граммах
- •7.7.3. Выбрать информацию обо всех парах поставщиков и деталей, находящихся в одном городе
- •7.7.4. Найти все пары названий городов, таких, что поставщик из первого города поставляет деталь, находящуюся во втором городе
- •7.7.5. Выбрать все пары номеров поставщиков, таких, что оба поставщика в каждой паре находятся
7.6.1. Выбрать номера поставщиков из Парижа со статусом, большим 20
SX WHERE EXISTS STATUSX (STATUSX > 20 AND
S ( S#:SX, STATUS:STATUSX, CITY:'Paris' ) )
Этот пример несколько неуклюж по сравнению с его аналогом, выраженным в тер- минах исчисления кортежей. Обратите внимание, что все еще требуется использовать кванторы. С другой стороны, существуют ситуации, когда верно обратное утверждение, что видно из более сложных примеров, приведенных ниже.
7.6.2. Найти все такие пары номеров поставщиков,
в которых два поставщика находятся в одном городе
( SX AS SA, SY AS SB ) WHERE EXSIST CITYZ
( S ( Si:SX, CITYrCITYZ) AND S ( S#:SY, CITY:CITYZj AND SX < SY j
7.6.3. Определить имена поставщиков по крайней мере одной красной детали
NAMEX WHERE EXISTS SX EXISTS PX
( S ( S#:SX, SNAME:NAMEX ) AND SP ( SShSX, P#:PX ) AND P ( Pt:PX, COLOR:COLOR('Red') ) )
7.6.4. Определить номера поставщиков всех типов деталей, поставляемых поставщиком с номером 'S2'
NAMEX WHERE EXISTS SX EXISTS PX
( S ( Si:SX, SNAME:NAMEX ) AND SP ( S#:SX, Pf:PX ) AND SP ( Sf:Sf('S2'), Pf:PX ) )
7.6.5. Выбрать имена поставщиков всех типов деталей
NAMEX WHERE EXISTS SX ( S ( S#:SX, SNAME:NAMEX ) AND FORALL PX ( IF P ( P|:PX )
THEN SP ( SlhSX, Pt:PX ) END IF )
7.6.6. Определить имена поставщиков, которые не поставляют деталь с номером 'Р2'
NAMEX WHERE EXISTS SX j S { S#:SX, SNAME:NAMEX )
AND NOT SP (S#:SX, P#:P#('P2') ) )
7.6.7. Определить номера поставщиков всех типов деталей, поставляемых поставщиком с номером 'S2'
SX WHERE FORALL РХ ( IF SP { S#:Sl('S2'), P|:PX )
THEN SP ( St:SX, Pi:PX ) END IF )
7.6.8. Получить номера деталей, которые либо весят более 16 фунтов, либо поставляются поставщиком с номером 'S2', либо и то, и другое
РХ WHERE EXISTS WEIGHTX
{ Р ( Р#:РХ, WEIGHT:WEIGHTX )
AND WEIGHTX > WEIGHT ( 16.0 ) ) OR SP { S#:S#('S2'), Pf:PX )
Исчисление доменов, как и исчисление кортежей, формально эквивалентно реляци- онной алгебре (т.е. оно реляционно полно). Для доказательства можно сослаться, напри- мер, на статью Ульмана (Ullman) [7.13].
7.7. Средства языка SQL
Как уже говорилось в разделе 7.4, в основу реляционного языка могут быть поло- жены как реляционная алгебра, так и реляционное исчисление. Что же положено в ос- нову языка SQL? К сожалению, ответом будет "частично и то, и другое, а частично ни то, ни другое...". Когда язык SQL только разрабатывался, предполагалось что он бу- дет отличаться как от реляционной алгебры, так и от реляционного исчисления [4.8]. Действительно, именно этим мотивировалось введение в язык конструкции IN <подзапрос> (см. пример 7.7.10, приведенный ниже). Однако со временем выяснилось, что язык SQL нуждается в определенных средствах как реляционной алгебры, так и исчисления, поэтому он был расширен для включения этих функций9. На сегодняшний день ситуация складывается таким образом, что язык SQL в чем-то похож на реляци- онную алгебру, в чем-то на реляционное исчисление, а в чем-то отличается от них
обоих. Таким положением дел объясняется, почему в главе 6 мы отложили обсуждение средств обработки данных языка SQL до настоящей главы. (Мы предоставляем чита- телю в качестве упражнения определить, какая часть языка SQL основана на алгебре, какая на исчислении, а какая ни на том, ни на другом.)
Запросы в языке SQL формулируются в виде табличных выражений, которые потенциально могут иметь очень высокую степень сложности. Здесь мы не будем углубляться во все эти сложности, а просто рассмотрим несколько примеров, рас- крывающих наиболее важные моменты. В качестве основы для примеров взяты оп- ределения SQL-таблиц для базы данных поставщиков и деталей, представленные в главе 4 (см. рис. 4.1). Напоминаем, что в SQL-версии этой базы данных нет типов данных, определяемых пользователем, и все столбцы определены в терминах встро- енных типов языка SQL.
Замечание. Более полная и более формальная интерпретация всех SQL-выражений в целом и табличных выражений в частности приводится в приложении А.