ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Предметная область – это определяемый какойто задачей или набором задач фрагмент реальности База данных – это хранимая в памяти компьютера и совместно используемая структура логически связанных данных о какой -то предметной области, позволяющая осуществлять быстрый доступ к данным с целью их поиска и обработки Термин «база данных» появился в начале 60 -х годов и был официально введен в 1964 -1965 годах
ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СВОЙСТВА БД 1. База данных хранится и обрабатывается в компьютерной системе 2. Данные в базе данных логически структурированы с целью обеспечения возможности их эффективного поиска и обработки в вычислительной системе. 3. База данных включает метаданные, описывающие логическую структуру БД в формальном виде (в соответствии с некоторой моделью).
СУБД Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных Операции СУБД Ввод и редактирование данных Поиск данных Вычисления над данными
МОДЕЛЬ ДАННЫХ Модель данных в теории баз данных есть формальная система представления и обработки данных в системе управления базами данных (СУБД), которая включает, по меньшей мере, три составляющих: 1) структура данных: методы описания типов и логических структур данных в базе данных; 2) операции с данными: методы манипулирования данными; 3) целостность базы данных: методы описания и поддержки целостности базы данных
КЛАССИФИКАЦИЯ БАЗ ДАННЫХ По модели данных базы данных и соответственно СУБД подразделяются на следующие классы: • Иерархические • Сетевые • Реляционные
РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. ТИПЫ ДАННЫХ Простые типы данных 1. Тип данных Символьные типы данных • Данные могут быть разбиты на относительно Символьные типы (строки символов): Символьные типы используются для представления как • однородные множества Числовые типы строк символов, так и отдельных символов. Целые, Перечень символьных типов Вещественные Тип данных - характеристика набора данных, которая CHAR Символьный тип фиксированной длины • определяет: Временные типы (дата время) VARCHAR Символьный тип произвольной длины. • - диапазон возможных значений данных из набора; Денежные типы Составные типы данных • - допустимые операции, которые можно выполнять над Логические типы массивы: TEXT тоже, что и LONG VARCHAR • этими значениями; структуры Примеры: • - способ хранения этих значений в памяти. пользовательские типы Числовые типы данных: • Различают: “abc”, “Кошкин Иван Петрович” INTEGER –целый • 24, 3222, 350. 72, Примеры: DECIMAL (NUMERIC) –действительное число с • - простые типы данных 25. 05. 2011 00: 30 (a, б, b, c) 1 -мерный массив фиксированной точностью • - составные типы данных: 2590$ Конев, 1954, инженер - сруктура • true, false DOUBLE –действительное число с плавающей точкой
РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. ДОМЕН 2. Домен является подмножеством значений из базового Примеры. типа данных, несущим определенный смысл Домен “должность” : “инженер”, “мастер”, “директор”, • Домен имеет уникальное имя “уборщица”, “сторож” • Домен определен на некотором простом типе данных или на другом домене. Домен “возраст сотрудника”: целое число n, 18< n <65 • Домен может иметь некоторое логическое условие, позволяющее описать подмножество данных, Домен “зарплата”: целое число n, 5000<n <150 000 допустимых для данного домена. • Домен несет определенную смысловую нагрузку.
ОТНОШЕНИЕ. АТРИБУТ Атрибут –это свойство объекта из предметной области Атрибут задается именем, и набором значений, принадлежащим некоторому домену: Атрибут есть пара вида: <A , D> , где A – имя атрибута D – домен атрибута
ОТНОШЕНИЕ Заголовок отношения (схема отношения) состоит из Отношение – определяется на множестве конечного множества атрибутов: <Ai, Di>, доменов (не обязательно различных), содержит {<Ai, Di>} , где две части: заголовок отношения и тело Ai - имя i-го атрибута отношения. Di - домен i-го атрибута, определенный на простом типе данных Кортеж отношения – это множество пар вида: <Имя_атрибута : Значение_атрибута>, таких что значение атрибута принадлежит домену: { <Ai, Vi>}, Vi € Di , где Ai - имя i-го атрибута Vi - значение i-го атрибута Di - домен i-го атрибута Тело отношения состоит из множества кортежей отношения.
ОТНОШЕНИЕ Отношение – это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения Степень или «арность схемы отношения» – равна количеству атрибутов, входящих в его схему, то есть равна мощности множества атрибутов, формирующих заголовок отношения Мощность отношения – равна количеству входящих в него кортежей Схема реляционной базы данных – это множество именованных схем отношений, каждая из которых соответствуюет одному отношению
ОТНОШЕНИЕ Отношение – это неупорядоченное множество Вывод 1. Заголовок отношения описывает декартово различимых кортежей, соответствующих одной схеме произведение доменов, на котором задано отношение. отношения Заголовок статичен, он не меняется во время работы с базой данных. Если в отношении изменены, добавлены или удалены атрибуты, то в результате получим – Степень или «арность схемы отношения» уже другое отношение (пусть даже с прежним именем). равна количеству атрибутов, входящих в его схему, то есть равна мощности множества атрибутов, формирующих заголовок отношения Вывод 2. Тело отношения представляет собой набор Мощность отношения – равна количеству входящих кортежей, т. е. подмножество декартова произведения в него кортежей доменов. Таким образом, тело отношения собственно и является отношением в математическом смысле слова. Схема реляционной базы данных – это Тело отношения может изменяться во время работы с неупорядоченное множество именованных схем базой данных - кортежи могут изменяться, добавляться отношений, соответствующих одной схеме отношения и удаляться. ,
ПРИМЕР
СООТВЕТСТВИЕ ТЕРМИНОВ Реляционная модель Проекты Таблица
СВОЙСТВА ОТНОШЕНИЙ 1. В отношении нет одинаковых кортежей. (По определению множества, так как в множестве все элементы должны отличаться) 2. Кортежи не упорядочены. (По определению множества, так как в множестве элементы не упорядочены) 3. Атрибуты не упорядочены По определению множества, так как в множестве элементы не упорядочены) 4. Все значения атрибутов атомарны. Это следует из того, что лежащие в их основе атрибуты имеют простые типы. Следовательно нельзя полностью отождествить отношения и таблицы - строки в таблицах упорядочены.
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ КЛЮЧ Потенциальный (возможный) ключ — в реляционной модели данных — подмножество атрибутов отношения, удовлетворяющее требованиям уникальности и минимальности (несократимости). Уникальность означает, что не существует двух кортежей данного отношения, в которых значения этого подмножества атрибутов совпадают (равны). Минимальность (несократимость) означает, что в составе потенциального ключа отсутствует меньшее подмножество атрибутов, удовлетворяющее условию уникальности. Иными словами, если из потенциального ключа убрать любой атрибут, он утратит свойство уникальности. Поскольку все кортежи в отношении по определению уникальны, в нём всегда существует хотя бы один потенциальный ключ (например, включающий все атрибуты отношения).
ПЕРВИЧНЫЙ КЛЮЧ Первичный ключ — это минимальное множество атрибутов, являющееся подмножеством заголовка данного отношения, составное значение которых уникально определяет кортеж отношения. Первичный ключ (англ. primary key) — на практике термин обозначает поле (столбец) или группу полей таблицы базы данных, значение которого (или комбинация значений которых) используется в качестве уникального идентификатора записи (строки) этой таблицы.
ВНЕШНИЙ КЛЮЧ Вне шний ключ (англ. foreign key) — это поле таблицы, предназначенное для хранения значения первичного ключа другой таблицы с целью организации связи между этими таблицами. .
1 НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА Отношение находится в первой нормальной форме тогда и только тогда, когда каждый его кортеж содержит только одно значение для каждого из атрибутов. В реляционной модели отношение всегда находится в первой нормальной форме по определению понятия отношение.
2 НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА(2 NF) Отношение находится во второй нормальной форме, если оно находится в первой нормальной форме, и при этом любой его атрибут, не входящий в состав потенциального ключа, функционально полно зависит от каждого возможного ключа. Функционально полная зависимость означает, что атрибут функционально зависит от всего составного потенциального ключа, но при этом не находится в функциональной зависимости от какой-либо из входящих в него частей. Или другими словами: в 2 NF нет неключевых атрибутов, зависящих от части составного ключа. .
3 НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА (3 NF) Отношение находится в третьей нормальной форме тогда и только тогда, когда выполняются следующие условия: Отношение R (таблица) находится во второй нормальной форме; Каждый неключевой атрибут R находится в нетранзитивной (то есть прямой) зависимости от каждого ключа R. Таким образом, отношение находится в 3 NF тогда и только тогда, когда оно находится во 2 NF и отсутствуют транзитивные зависимости неключевых атрибутов от ключевых. Транзитивной зависимостью неключевых атрибутов от ключевых называется следующая: A → B и B → C, где A — набор ключевых атрибутов (ключ), B и С — различные множества неключевых атрибутов.
Скачать презентацию ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Предметная область это определяемый какойто
Inf_OKT_L9_Database1.ppt