- •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
7.7.2. Для всех деталей указать номер и вес в граммах
SELECT P.Pt, P.WEIGHT * 454 AS GMWT FROM P ;
Спецификация AS GMWT вводит соответствующее имя результирующего столбца. Та- ким образом, два столбца результирующей таблицы будут называться Pt и GMWT. Если бы спецификация AS GMWT была опущена, то соответствующий столбец был бы фактически безымянным. Отметим, что хотя в подобных случаях правила языка SQL в действитель- ности не требуют от пользователя указания имени результирующего столбца, в наших примерах будем их задавать всегда.
7.7.3. Выбрать информацию обо всех парах поставщиков и деталей, находящихся в одном городе
В языке SQL существует несколько способов формулирования этого запроса. Приве- дем три самых простых.
1. SELECT S.*, P.Pt, P.PNAME, P.COLOR, P.WEIGHT FROM S, P
WHERE S.CITY = P.CITY ;
S JOIN P USING CITY ;
S NATURAL JOIN P ;
Результатом в каждом случае будет естественное соединение таблиц S и Р (по атри- буту города CITY).
Первая формулировка заслуживает более подробного обсуждения. Именно она одна из трех предложенных вариантов является допустимой в первоначальной версии языка SQL (явная операция JOIN была добавлена в стандарт SQL/92). Концептуально можно рассматривать реализацию этой версии запроса следующим образом.
Во-первых, после выполнения предложения FROM мы получаем декартово произ- ведение S TIMES Р. (Строго говоря, перед вычислением произведения следовало бы позаботиться о переименовании столбцов. Для простоты мы этого не делаем. Напоминаем также, что, как следует из упр. 6.12 главы 6, "декартово произведе- ние" для единственной таблицы Т можно рассматривать как саму таблицу Т.)
Во-вторых, после выполнения предложения WHERE мы получаем выборку из этого произведения, в которой два значения атрибута CITY в каждой строке равны (иначе говоря, выполнено соединение таблиц поставщиков и деталей по эквива- лентности их атрибутов городов).
В-третьих, после выполнения предложения SELECT мы получаем проекцию вы- борки по столбцам, указанным в предложении SELECT. Конечным результатом бу- дет естественное соединение указанных таблиц.
Следовательно, нестрого говоря, предложение FROM в языке SQL соответствует декар- тову произведению, предложение WHERE — операции выборки, а совместное применение предложений SELECT-FROM-WHERE — проекции выборки произведения. Продолжение об- суждения можно найти в приложении А.
7.7.4. Найти все пары названий городов, таких, что поставщик из первого города поставляет деталь, находящуюся во втором городе
SELECT DISTINCT S.CITY AS SCITY, P.CITY AS PCITY FROM S JOIN SP USING St JOIN P USING P# ;
Обратите внимание, что приведенный ниже оператор будет некорректным (поскольку он включает столбец CITY как присоединяемый столбец во втором соединении).
SELECT DISTINCT S.CITY AS SCITY, P.CITY AS PCITY FROM S NATURAL JOIN SP NATURAL JOIN P ;
7.7.5. Выбрать все пары номеров поставщиков, таких, что оба поставщика в каждой паре находятся
в одном городе
SELECT A.Si AS SA, В.Si AS SB FROM S AS A, S AS В
WHERE A.CITY = B.CITY AND A.Si < B.Si ;
В этом примере требуется явно указывать переменные кортежей. Также следует от- метить, что вводимые имена столбцов SA и SB относятся к столбцам результирующей таблицы, и потому не могут использоваться в предложении WHERE.
1' Отметим, что данный аспект алгебры, как правило, недооценивается в литературе (и, как это ни печально, в языке SQL, а значит, и в SQL-продуктах). Это не относится к двум заметным работам —Холла и др. [6.10] иДарвена [6.2]. Представленная в данной главе версия реляционной алгебры была выбрана в значительной мере под влиянием этих двух работ.
2 Исторически сложилось так, что в большинстве публикаций по базам данных (в том числе в предыдущих изданиях этой книги) для обозначения совместимых по типу отношений использу- ется термин совместимость относительно объединения. Однако по ряду причин этот термин не совсем удачен. Наиболее очевидной причиной является то, что данное обозначение в действи- тельности применяется не только к операции объединения.
3 Действительно, операция деления задумывалась Коддом как алгебраический аналог кванто- ра всеобщности (глава 7), а проекция — как алгебраический аналог квантора существования.
4 Поскольку произведение является специальным видом соединения, в этом перечне прими- тивных операторов его можно заменить соединением. Более того, в перечень необходимо так- же добавить оператор RENAME, поскольку наша алгебра (в отличие от алгебры, определенной в [6.1]) опирается на имена атрибутов, а не на их порядковые номера.
5 В этом примере предполагается корректность операции умножения "*" веса детали на це- лое число. А каков тип результата этой операции?
6 Выражение RELATION { TUPLE { } } в предложении PER этого примера обозначает от- ношение (в действительности единственное в своем роде отношение), которое не имеет атри- бутов, но имеет один кортеж (а именно — 0-кортеж). Это выражение можно сокращенно на- зывать TABLE DEE[3.3], [5.5], [6.2].
7 Как и в главе б, мы не приводим здесь подробного описания параметра <выражение кортежа>, надеясь, что общая идея его построения будет понятна из примеров
8В действительности алгоритм, представленный в [6.1], содержит небольшую ошибку [7.2]. Более того, определенная в этой статье версия реляционного исчисления не включала аналога опе- ратора объединения, следовательно, исчисление Кодда значительно менее мощное, чем его алгебра. Как бы там ни было, утверждение о том, что алгебра и исчисление, включающее аналог операции объединения, эквивалентны, является истиной, что доказано многими авторами [6.12].
9 Вследствие этого, как отмечается в аннотации к [4.18], конструкцию Ш <подзапрос> можно полностью удалить из языка без потери его функциональности! В этом есть некоторая ирония, по- скольку благодаря именно такой конструкции в названии данного языка, в переводе означающего "язык структурированных запросов" (Structured Query Language), появилось слово "структурированных" (Structured). В действительности именно эта конструкция способствовала тому, что язык SQL ока- зался на первом месте, оставив позади и реляционную алгебру, и реляционное исчисление.