Скачать презентацию РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ Определение модели данных предусматривает указание
Тема7_РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ.ppt
- Количество слайдов: 16
РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ Определение модели данных предусматривает указание: - множества допустимых информационных конструкций (структура данных) - описывает точку зрения пользователя на представление данных; - множества допустимых операций над данными; -множества ограничений для хранимых значений данных (ограничения целостности) - механизм поддержания соответствия данных предметной области на основе формально описанных правил.
Реляционная модель данных характеризуется следующими положениями: - информационная конструкция — отношение с двухуровневой структурой (табличное представление данных); – допустимые операции - операции теории множества, реляционная алгебра и реляционное исчисление; – ограничение — функциональные зависимости между атрибутами отношения (нормализация отношений).
Основной принцип реляционной модели (информационный принцип): все данные в реляционной системе задаются явными значениями. Пусть R – это класс объектов некоторой предметной области. Классу R ставится в соответствие некоторое множество атрибутов (Al, A 2, . . . , Ai, …, An). Отдельный объект класса R описывается строкой величин (al, а 2, . . . , аi, …an), где ai — значение атрибута Ai, принадлежащее
домену Di, i=1, . . , n. Домен – это общая совокупность значений для атрибутов определенного отношения. Домен определяет множество наименьших семантических единиц данных. Скаляр – наименьшая семантическая единица данных, она атомарна и неделима, у неё нет внутренней структуры (цвет, номер, вес). Домен – именованное множество скалярных значений одного типа, общая совокупность значений, из которых берутся реальные значения атрибутов. С точки зрения программистов домен – это тип данных.
Строка (al, а 2, . . . , аi, …an) называется кортежем. Всему классу объектов R соответствует множество кортежей, называемое отношением, обозначим его также R. Количество кортежей отношения называется кардинальным числом. Выражение R(Al, A 2, . . . , Ai, …, An) называется схемой отношения R, а количество атрибутов n – степенью или арностью.
Для каждого компонента кортежа должна быть определена его связь с соответствующим атрибутом. В реляционной модели данных для обеспечения этой связи порядок компонентов кортежа совпадает с порядком следования атрибутов в схеме отношения. Каждое отношение представляет состояние класса объектов в некоторый момент времени. Следовательно, одной схеме отношения в разные моменты времени могут соответствовать разные отношения.
Свойства отношений: - нет одинаковых кортежей; - кортежи не упорядочены сверху вниз; - атрибуты не упорядочены слева направо; - все значения атрибутов атомарны. Отношение R, определенное на множестве доменов Dl, D 2, . . . , Di, …, Dn состоит из заголовка и тела. Заголовок содержит фиксированное множество пар <имя_атрибута имя_домена>: , …,
причем каждый атрибут Ai соответствует одному и только одному из лежащих в основе доменов Di, все имена атрибутов разные. Тело содержит множество кортежей, каждый кортеж содержит множество пар <имя_атрибута значение_атрибута>: < A 1 a 1 j>, …, < Ananj>, j=1, 2, …, k; где k-кардинальное число. В общем случае отношение может быть описано в терминах теории множеств.
Поскольку тело отношения – это математическое множество кортежей, то по определению множества: – оно не может содержать одинаковых элементов (для обеспечения уникальности кортежей вводится понятие первичного или уникального ключа); – элементы множества не упорядочены. Для простоты понимания множество значений отношения можно представить в виде таблицы, в которой соблюдаются следующие соответствия:
– название таблицы и перечень названий столбцов (или граф) соответствуют схеме отношения; – столбцу таблицы соответствует атрибут отношения; – строке таблицы соответствует кортеж отношения; – все строки таблицы (и соответственно все кортежи) различны; – порядок строк и столбцов произвольный (реляционная модель данных не предполагает специальную сортировку строк).
Отношение имеет некоторую интерпретацию. Например, студенту с номером Code и фамилией Name проживающему по адресу Address начислена оплата Salary. Это высказывание называется предикатом, оно является некоторой функцией значения истинности: в нашем случае функцией четырех аргументов, при значениях: Code = Id 02, Name=’Lee’, Address=’Алматы’, Salary=1500 – высказывание является истинным.
Первичный ключ CODE NAME ADDRESS SALARY Астана Алматы … Тараз Домены … Cod e Name Salary Addres s Id 01 Smith 1000 Астана Id 02 Отношение Lee 1500 Алматы Id 03 Name 2000 Тараз Атрибуты Степень Кортежи Кардинальное число
В реляционной модели данных определены два базовых требования обеспечения целостности: • целостность ссылок • целостность сущностей. Целостность сущностей. Требование целостности сущностей заключается в следующем: каждый кортеж любого отношения должен отличатся от любого другого кортежа этого отношения (т. е. любое отношение должно обладать первичным ключом).
если данное требование не соблюдается (т. е. кортежи в рамках одного отношения не уникальны), то в базе данных может хранится противоречивая информация об одном и том же объекте. Целостность ссылок Сложные объекты реального мира представляются в реляционной базе данных в виде кортежей нескольких нормализованных отношений, связанных между собой. При этом:
Связи между данными отношениями описываются в терминах функциональных зависимостей. Для отражения функциональных зависимостей между кортежами разных отношений используется дублирование первичного ключа одного отношения (родительского) в другое (дочернее). Атрибуты, представляющие собой копии ключей родительских отношений, называются внешними ключами.
Требование целостности по ссылкам состоит в следующем: для каждого значения внешнего ключа, появляющегося в дочернем отношении, в родительском отношении должен найтись кортеж с таким же значением первичного ключа. Первичный ключ – уникальный идентификатор некоторого отношения.