4 Ключі відношень. Визначення, різновиди, призначення. Умови цілісності даних

Ключ – минимальный набор атрибутов, который однозначно идентифицирует каждый кортеж отношения

Потенциальный ключ- атрибут или несколько атрибутов, которые единственным образом идентифицируют каждый кортеж данного отношения

Первичный ключ – любой из потенциальных ключей (лучше несоставной и целочисленный)

Внешний ключ – набор атрибутов одного отношения, которые являются ключом другого отношения.

С помощью внешних ключей устанавливаются связи между отношениями

Ключ отношения Отдел N_отдела является внешним ключом отношения Служащий, для которого первичным ключом является N_служащего

Пример 2 Многократное использование внешних ключей позволяет устранить избыточность данных

Свойства ключей:

• Уникальность – в произвольный момент времени не существует двух различных кортежей с одинаковыми значениями ключей.

• Минимальность - исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся.

Целостность данных - соответствие информационной модели предметной области объектам реального мира и их взаимосвязям в каждый момент времени. Целостность выражается в виде ограничений или правил сохранения непротиворечивости данных, которые не должны нарушаться в базе данных.

Противоречивость данных- несоответствие данных состоянию и ограничениям предметной области.

Поддержка целостности включает в себя:

- Структурную целостность – схема базы данных может состоять только из нормализованных таблиц.

- Целостность сущностей – ни один атрибут первичного ключа не может содержать отсутствующих значений, обозначаемых определителем NULL.

- Ссылочною целостность- если в отношении есть внешний ключ, то он не может указывать на несуществующую строку

Корпоративные ограничения целостности – дополнительные правила ограничения целостности, определяемые пользователем или администратором базы данных

Например:

- В отделе не может работать больше 10 человек.

- Абитуриент не может быть старше 35 лет.

- В одном кабинете не может работать. одновременно два врача.

- Один преподаватель не может читать лекцию одновременно в двух аудиториях.

5 Інфологічне моделювання предметної області. Модель “Сутність – зв’язок”

Инфологическая модель представляет собой описание предметной области, выполненное с помощью специальных языковых средств, независящих от используемых в дальнейшем аппаратных и программных средств.

Требования к инфологической модели:

• Адекватность отображения предметной области

• Отображение взглядов и потребностей всех пользователей

• Не должна допускаться неоднозначность трактовки модели

• Расширяемость Þ введение новых сущностей не должно приводить к кардинальным изменениям модели

• Достаточность информации для дальнейшего проектирования

Основными понятиями модели «сущность-связь» являются сущность, связь и их атрибуты.

Сущность - класс однотипных объектов, информация о которых должна сохраняться в базе. Тип сущности представляет собой множество объектов реального мира с одинаковыми свойствами.

Различают понятия тип сущности и экземпляр сущности.

Тип сущности (=сущность) – множество объектов реального мира с одинаковыми свойствами.

Экземпляр сущности – конкретный представитель (значение) данной сущности. Экземпляры сущности должны быть различны, т.е. иметь уникальный набор свойств.

[Пример. Сущность: город, экземпляры – Москва, Киев и т.д.]

На ER-диаграмме сущность обозначается в виде прямоугольника, внутри которого - имя сущности.

Согласно Дейту (основоположнику теории баз данных), сущности классифицируются на стержневые, ассоциативные, характеристические.

Стержневые – независимые сущности.

Ассоциативная сущность – это сущность, описывающая связь «многие ко многим» между двумя и более сущностями и связь «один к одному» между экземплярами сущностей.

Характеристическая сущность – это сущность, формализующая связь «многие к одному». Единственная цель характеристики в рамках рассматриваемой предметной области состоит в описании или уточнении некоторой другой сущности. Характеристика полностью зависит от характеризуемой сущности. При удалении экземпляра характеризуемой сущности удаляется экземпляр сущности характеристики. Ассоциация рассматривается как полноправная сущность, они могут иметь дополнительные атрибуты, и не только ключевые атрибуты ассоциируемых сущностей.

Атрибут- поименованная характеристика сущности, свойство типа сущности или типа связи. Наименование каждого атрибута для данной сущности уникальны, но могут быть одинаковые имена атрибутов у разных сущностей.

Атрибут выражается существительным (плюс, возможно, прилагательное).

Атрибуты делятся на простые (неделимые) и составные (делимые).

Однозначный атрибут – может иметь только одно значение для данной сущности [Пример – для человека пол, год рождения].

Многозначный атрибут – может иметь несколько значений для одной сущности.

Различают статические (значения не изменяются во времени) и динамические (изменяются).

Условные характеризуют наличие данного атрибута у всех сущностей данного класса.

Производные – вычисляемые.

Описательные – представляют характеристики, присущие каждому экземпляру сущности.

Указывающие атрибуты используются для присвоения имени или обозначения экземпляров сущности. Изменение значения говорит о том, что данному экземпляру дается новое имя. Эти атрибуты часто используются в качестве ключа [указывающие].

Вспомогательные – используются для связи экземпляра одной сущности с экземпляром другой.

Правило атрибутов.

1. Один экземпляр сущности имеет одно-единственное значение атрибута в каждый момент времени.

2. Атрибут не должен иметь внутренней структуры

3. Каждый атрибут (не ключ) представляет характеристику всей сущности, а не ее части, или характеристику чего-либо другого.

Ключ - минимальный набор атрибутов, который однозначно идентифицирует каждый экземпляр сущности.

Минимальность ключа- исключение из него некоторого атрибута не позволяет однозначно определить экземпляр сущности

Связь - ассоциация двух и более сущностей, показывает как сущности взаимодействуют между собой. Связь определяет взаимосвязь между экземплярами одной и другой сущности. Обычно связь выражается глаголом. Каждому типу связи присваивается имя.

На ER- диаграмме связь обозначается в виде линии.