Реляционная модель данных Кафедра прикладной информатики в экономике

Реляционная модель данных Кафедра прикладной информатики в экономике и управлении Разработчик: Панова Н. Ф.

Реляционная модель данных 1 Основные определения 2 Реляционные ключи 3 Реляционная целостность 4 Реляционные языки

1 Основные определения N-арным отношением R называют подмножество декартова произведения D 1 x. D 2 x…Dn множеств D 1, D 2, …Dn (n>=1), необязательно различных. Исходные множества D 1, D 2, …Dn называются доменами. D 1={Иванов, Петров, Сидоров}; D 2={история, базы данных}; D 3={3, 4, 5}; Множество D 1 представляет множество фамилий студентов, D 2 - множество изучаемых предметов, D 3 - множество оценок, которые могут получить студенты при сдаче экзаменов. Тогда полное декартово произведение состоит из 18 троек : {Иванов, история, 3}, { Иванов, история, 4}, { Иванов, история, 5}; { Иванов, базы данных, 3}, { Иванов, базы данных, 4}, { Иванов, базы данных, 5}; {Петров, история, 3}, { Петров, история, 4}, { Петров, история, 5}; { Петров, базы данных, 3}, { Петров, базы данных, 4}, { Петров, базы данных, 5}; {Сидоров, история, 3}, { Сидоров, история, 4}, { Сидоров, история, 5}; { Сидоров, базы данных, 3}, { Сидоров, базы данных, 4}, { Сидоров, базы данных, 5}.

Атрибут - это поименованный столбец отношения или вхождение домена в отношение. Кортеж– это строка отношения. Количество атрибутов в отношении называется степенью, рангом или арностью отношения. Схема отношения R называется перечень атрибутов с указанием доменов, к которым они относятся: SR=(A 1, A 2, … An) , где Ai⊆Di Кардинальность количество кортежей, которое содержит отношение. - это Реляционная БД набор взаимосвязанных отношений. На рисунке - это показаны взаимосвязанные отношения читатель и книга. Они связаны общим атрибутом номер_чит. _билета. В данной связи родительским отношением является отношение читатель.

На физическом уровне каждому отношению соответствует один файл. Поэтому в реляционной модели существует несколько допустимых наборов терминов. Соответствия между ними показаны в таблице 3. 1.

Отношения обладают следующими свойствами: - отношение не содержит одинаковых кортежей; - порядок следования кортежей не имеет значения; - каждый атрибут имеет уникальное имя; - значения атрибута берутся из одного и того же домена; - значения каждого атрибута являются атомарными, то есть не делимыми; - атрибуты не упорядочены. Отношение, в котором значения всех атрибутов атомарны, называется приведённым к 1 -й нормальной форме(1 НФ).

2 Реляционные ключи Потенциальный ключ- это атрибут или множество атрибутов, которые единственным образом идентифицируют кортеж отношения. Потенциальный ключ K для данного отношения R обладает следующими свойствами: - уникальность. В данном отношении не существует двух кортежей с одинаковым значением К; - неприводимость. Никакое допустимое подмножество ключа К не обладает свойством уникальности. Сотрудник (табельный номер, Ф. И. О. , дата рождения, паспортные данные, должность). Потенциальными ключами данного отношения являются: - паспортные данные; - табельный номер; - Ф. И. О. + должность. Первичный ключ – это потенциальный ключ, выбранный для уникальной идентификации кортежей внутри отношения. Альтернативный ключ – это потенциальный ключ, не выбранный в качестве первичного. Внешний ключ – это атрибут или множество атрибутов отношения, которые соответствуют потенциальному ключу некоторого отношения.

3 Реляционная целостность Целостность (непротиворечивость данных) – это соответствие информационной модели предметной области объектам реального мира и их взаимосвязям. В реляционной модели различают следующие виды целостности: - целостность сущностей; - ссылочная целостность; Ни один атрибут первичного ключа не может иметь отсутствующих значений, т. е. значений, заданных определителем null.

Ограничение ссылочной целостности формулируется следующим образом: Если в отношении существует внешний ключ, то его значение должно либо соответствовать значению первичного ключа основного отношения либо задаваться определителем null. а) cascade – каскадное удаление строк подчиненного отношения. Если удаляемые строки связаны со строками другого отношения, подчиненного данному, то удаляются и они и т. д. б) restict – запретить удаление строк в основном отношении, если существует связанные с ним строки в подчиненном; в) no check (ignore) - ссылочная целостность не поддерживается;

г) set null. Значение внешнего ключа в подчиненном отношении становится неопределённым; д) set default. Внешний ключ принимает значение по умолчанию. Семантическая целостность касается содержимого БД: - ограничения целостности атрибута. - ограничения целостности на уровне доменов. - ограничения целостности на уровне отношений. Ограничения целостности СУБД обеспечивает двумя путями: - декларативный - ограничения задаются при создании таблиц; - процедурный - этот способ связан с созданием специальных процедур – триггеров.

4 Реляционные языки Реляционные СУБД управляют данными с помощью различных языков. Одни из них являются процедурными, другие - непроцедурными. Процедурные языки, указывают СУБД, как извлекать данные, чтобы удовлетворить запрос пользователя. С помощью непроцедурных языков пользователь указывает, какие данные ему нужны.

Вопросы: 1. Что называют N-арным отношением R? 2. Что такое атрибут? 3. Как называют количество атрибутов в отношении? 4. Перечислите основные свойства отношений? 5. Что такое потенциальный ключ? 6. Перечислите виды целостности в реляционной модели? 7. Виды языков реляционной СУБД?