Дисциплина «Базы данных»

1. Дайте определение реляционной модели данных. Какие принципы существуют в организации данных и ограничения целостности в реляционной модели данных?

РМ основывается на математических принципах, вытекающих непосредственно из теории множеств и логики предикатов. Эти принципы впервые были применены в области моделирования данных в конце 60-х гг. доктором Е.Ф. Коддом, в то время работавшим в IBM, а впервые опубликованы — в 1970 г.

Реляционная модель определяет способ представления данных (структуру данных), методы зашиты данных (целостность данных), а также операции, выполняемые с данными (манипулирование данными).

Реляционная модель не единственный метод хранения и манипулирования данными. Существуют альтернативные варианты: иерархическая, сетевая, а также звездообразная модели данных. У каждой из них свои преимущества при решении задач определенного типа. Однако гибкость и эффективность реляционной модели делают ее наиболее популярным инструментом для разработки баз данных.

Реляционная модель данных характеризуется следующими компонентами:

• информационной конструкцией – отношением с двухуровневой структурой;

• допустимыми операциями – проекцией, выборкой, соединением и некоторыми другими;

• ограничениями – функциональными зависимостями между атрибутами отношения.

Каждому классу объектов P материального мира ставится в соответствие некоторое множество атрибутов, например A1, A2, …, An. Отдельный объект класса P описывается строкой величин (a1, a2, …, an), где ai – значение атрибута Ai.

Строка (a1, a2, …, an) называется кортежем.

Всему классу объектов соответствует множество кортежей, называемое отношением.

Если обозначить отношение, описывающее класс объектов P, также через P, то выражение P(A1, A2, …, An) называется схемой отношения P.

Одно из требований, выдвигаемых реляционной моделью, гласит, что каждый компонент кортежа должен быть атомарным (неделимым), т.е. относиться к некоторому базовому типу, такому как целочисленный или строковый. Помимо того, предполагается, что с каждым атрибутом отношения ассоциирован определенный домен, т.е. некоторый базовый тип. Значения компонентов всех кортежей должны принадлежать соответствующим доменам, определяемым каждым из атрибутов отношения.

Атрибут – атомарное свойство объекта / поле записи / столбец таблицы данных.

Кардинальность – количество записей (строк) в таблице БД.

Функциональная зависимость — это утверждение о том, что два кортежа отношения, совпадающие в некоторых атрибутах, должны совпадать и в других определенных атрибутах.

Суперключ отношения — это множество атрибутов, которые функционально обусловливают все другие атрибуты отношения.

Первичный ключ — это суперключ, ни одно из подмножеств которого не в состоянии функционально обосновать все другие атрибуты отношения / уникальный идентификатор.

Внешний ключ — столбец или подмножество одной таблицы, которое может служить первичным ключом для другой таблицы.

Основные принципы проектирования БД:

• Достоверность. Проект обязан достоверно представлять спецификацию БД: отношения и атрибуты должны соответствовать реальным требованиям. Отсутствие избыточности. Мы обязаны тщательно следить за тем, чтобы объекты структуры не повторяли друг друга.

• Простота. Включайте в проект только те структурные элементы, без которых совершенно нельзя обойтись.

• Выбор подходящих связей. Следует избегать избыточных связей.

• Использование элементов адекватных типов. Тщательно анализируйте, использовать ли атрибуты или отношения и связи.

Суть ссылочной целостности (в ER-модели): сущность, на которую ссылается некоторая другая сущность, обязана присутствовать в базе данных.

6 правил таблиц:

1) Данные в ячейках структурно-неделимы

2) Данные в столбце одного типа

3) Нет дублирующихся столбцов

4) 5) Столбцы и строки находятся в произвольном порядке

6) Столбцы имеют уникальное имя