Правило 4 - динамічний інтерактивний каталог, побудований за правилами реляційної моделі

Опис бази даних повинний представлятися на логічному рівні в такий же спосіб, як і звичайні дані, що дозволить санкціонованим користувачам використовувати для звертань до цього опису тієї ж реляційною мовою, що і при звертанні до даних.

Це правило вказує на те, що повинна існувати тільки одна мова, призначена для маніпулювання як метаданими, так і звичайними даними, причому в СКБД для організації збереження системної інформації повинна використовуватися тільки одна логічна структура - відношення.

Правило 5 - вичерпна підмова даних

Реляційна система може підтримувати кілька мов і різні режими роботи з терміналами (наприклад, режим заповнення форми - fill-in-the-blanks). Однак повинна існувати принаймні одна мова, оператори якої дозволяли б виражати всі наступні конструкції:

• визначення даних;

• визначення представлень;

• команди маніпулювання даними (доступні як інтерактивно, так і з програм);

• обмеження цілісності;

• авторизація користувачів;

• організація транзакцій (запуск, фіксація і відкат).

Слід зазначити, що новий стандарт ISO для мови SQL забезпечує виконання всіх цих функцій таким чином, що будь-яка задовольняюча цьому стандарту мова автоматично буде задовольняти і цьому правилу.

Правило 7- високорівневі операції вставки, відновлення і видалення

Здатність обробляти базові похідні чи відношення (тобто представлення) як єдиний операнд повинна відноситися не тільки до процедур витягу даних, але і до операцій вставки, відновлення і видалення даних.

Правила незалежності від даних (правила 8, 9 і 11)

Кодд визначає три правила незалежності даних від програм, що ці дані використовують. Строге дотримання цих правил гарантує, що користувачі і розроблювачі будуть захищені від необхідності вносити тотальні зміни в додатки при кожній реорганізації бази даних на низькому рівні.

Правило 8 - фізична незалежність від даних

Прикладні програми і засоби роботи з терміналами повинні залишатися логічно незачепленими при внесенні будь-яких змін у способи збереження даних чи методи доступу до них.

Правило 9 - логічна незалежність від даних

Прикладні програми і засоби роботи з терміналами повинні залишатися логічно незачепленими при внесенні в базові таблиці будь-яких змін, які не змінюють інформацію, що теоретично не повинно торкатися прикладного програмного забезпечення.

Правило 11- незалежність від розподілу даних

Підмова, маніпулювання даними в реляційної СКБД повинна дозволяти прикладним програмам і запитам залишатися логічно незмінними, незалежно від того, як зберігаються дані - фізично чи централізовано в розподіленому виді.

Незалежність від розподілу даних означає, що прикладна програма, що здійснює доступ до СКБД на окремому комп'ютері, повинна без яких-небудь модифікацій продовжувати працювати й у тому випадку, коли дані в мережі будуть перенесені з одного комп'ютера на іншій. Іншими словами, для кінцевого користувача повинна бути створена ілюзія того, що дані централізовано зберігаються на єдиному комп'ютері, а відповідальність за переміщення і пошук даних серед (можливо) декількох місць їх збереження повинна покладатися винятково на систему. Зверніть увагу, що тут не сказано про те, що реляційна СКБД повинна неодмінно підтримувати роботу з розподіленою базою даних. Тут просто мається на увазі, що мова запитів повинна залишатися незмінною і в тому випадку, коли можливість роботи з розподіленими даними реалізується в деякій СКБД.

Резюме

• Реляційні СКБД у даний час є найпоширенішим програмним забезпеченням обробки даних, щорічний обсяг продажів якого оцінюється 8-10 мільярдами доларів (25 мільярдів доларів разом з інструментами розробки), а темпи щорічного приросту обсягу продажів дорівнює 25%. Це програмне забезпечення являє собою друге покоління СКБД. Воно засноване на використанні реляційної моделі даних, запропонованої Э. Ф. Коддом.

• Математичне відношення, є підмножиною декартового добутку двох чи більш множин. У контексті баз даних відношенням називається будь-яка підмножина декартового добутку доменів атрибутів. Відношення звичайно записується у виді множини з n кортежів, кожен елемент яких обраний з відповідного домену.

• Фізичне представлення відношень має вид таблиць з рядками, що відповідають окремим кортежам, і стовпцями, що відповідають атрибутам.

• Структура відношень зі специфікаціями домену і іншими обмеженнями є частиною заголовку бази даних, а відношення з усіма його кортежами являє собою поточний стан чи розширення бази даних.

• Відношення бази даних мають наступні властивості: кожен осередок містить тільки одне атомарне значення, імена всіх атрибутів різні, значення одного атрибута беруться з того самого домену, порядок розташування атрибутів не має ніякого значення, порядок розташування кортежів також не має ніякого значення, причому наявність кортежів-дублікатів не допускається.

• Ступенем відношення називається кількість вхідних у нього атрибутів, а кардинальністю - кількість кортежів, що містяться в ньому. Унарне відношення має один атрибут, бінарне - два, тернарне - три, а п-арне - n атрибутів.

• Суперключ - це будь-яка множина атрибутів, що унікальним образом ідентифікує кортежі відношення, а потенційний ключ — це мінімальний суперключ. Первинний ключ - це потенційний ключ, обраний для ідентифікації кортежів відношення. Кожне відношення обов'язково повинно мати первинний ключ. Зовнішній ключ - це один чи кілька атрибутів даного відношення, що одночасно є потенційними ключами іншого відношення.

• Невизначене значення (NULL) представляє ситуацію, коли значення атрибута в даний момент невідомо чи не визначено для цього кортежу. Цілісність сутностей - це обмеження, відповідно до якого в базовому відношенні жоден атрибут первинного ключа не може мати невизначених значень. Посилальна цілісність означає, що значення зовнішнього ключа повинні мати відповідність існуючим значенням потенційного ключа в кортежах базового відношення або цілком складатися з невизначених значень, що задаються за допомогою визначника NULL.

• Реляційні мови керування даними іноді класифікують як процедурні, непроцедурні, засновані на перетвореннях, графічні, мови четвертого покоління і мови п'ятого покоління. Реляційна алгебра є формальною процедурною мовою, що включає операції вибірки, проекції, декартового добутку, об'єднання, перетинання, різниці, розподілу і деякі типи з'єднань відношень. Реляційне числення є формальною непроцедурною мовою, що використовує предикати. Реляційна алгебра логічно еквівалентна підмножині реляційного числення, обмеженому безпечними виразами (і навпаки).

• Представлення в реляційній моделі є віртуальним відношенням. Представлення дозволяють досягти більш високої захищеності даних, а також надають проектувальнику засоби настроювання користувальницької моделі. Представлення користувачів створюються динамічно, причому не всі вони є обновлюваними.