6. Властивості відношень.

Відношення мають певні властивості, причому всі вони дуже важливі і випливають з визначення відношення. Спочатку перерахуємо ці властивості:

• у відношеннях немає однакових кортежів;

• кортежі відношення не мають впорядкованості у напрямку знизу вверх;

• атрибути в кортежах не впорядковані зліва направо;

• кожен кортеж містить одне значення для кожного атрибуту.

Властивість 1. Відсутність однакових кортежів.

Дана властивість випливає з того факту, що тіло відношення – це математична МНОЖИНА (кортежів), а в математиці множини за визначенням не містять однакових елементів. Дійсно, поняття „однакові кортежі” немає змісту. Припустимо, що в деякому відношенні є кортеж, який відображає той істиний факт, що постачальник з номером С1 знаходиться в місті Лондон. Далі, якщо у відношенні є другий такий кортеж, він також відображатиме цей самий істиний факт. Проте, якщо істиний факт повторюється двічі, більш істиним він від цього не стане.

Властивість 2. Відсутність впорядкованих кортежів (зверху вниз).

Дана властивість так само випливає з того, що тіло відношення - це математична множина, а прості математичні множини у математиці не впорядковані. Наприклад, кортежі могли б розташовуватися у протилежному порядку, проте відношення залишилося тим самим. Тому у відношенні немає 5-, 97-, або 1-го кортежа, тобто немає поняття позіціонованої адресації.

Властивість 3. Відсутність впорядкування атрибутів (зліва направо).

Дана властивість випливає з того факту, що заголовок відношення також визначено як множина (атрибутів). Наприклад, атрибути відношення С могли би бути представлені, в іншому порядку. Це було б таке саме відношення, принаймні з точки зору реляційної моделі. Тому не існує першого або останнього атрибуту, не існує останнього атрибуту. Іншими словами, атрибут завжди визначається за іменем, а не за розташуванням.

Властивість 4 Кожен кортеж містить рівно одне значення для кожного атрибуту.

Остання властивість випливає безпосередньо з визначення кортежу: кортеж є множиною n впорядкованих пар виду A_i:_I (i=1,2,…n). Відношення, що задовольняє цій властивості називається нормалізованим або представленим у першій нормальній формі (1НФ).

Модель даних описує деякий набір родових понять і ознак, якими повинні володіти всі конкретні СКБД і БД, що ними керуються якщо вони базуються на цій моделі. Наявність моделі даних дзволяє порівнювати конкретні реалізації, використовуючи одну спільну мову.

Згідно з найбільш поширеною трактовкою, реляційна модель даних складається з трьох частин, які описують різні аспекти реляційного підхода: структурної частин, маніпуляційної частини і цілістної частини.

7. Цілісність бази даних. Первинний та зовнішній ключ.

Значення кортежу t на атрибуті А називають t (А) або, іншими словами, А - значення кортежа t . Сред атрибутів схеми відношення можна вибрати таку підмножину атрибутів К  R, що для будь-якого t_i (K) буде виконуватися t_i (K) t_j (K), при ij. Якщо К - мінімальна підмножина атрибутів з R , то К - ключ відношення. Відношення може мати не единий ключ. Ці ключі називають можливими ключами. Множина ключів, обраних з усіх можливих ключів і певним визначеним способом перерахованих, називають виділеними ключами. Один з виділених ключів відношення обирають в якості первинного.

Кінцеві відносини можуть мати різні ключі залежно від значень і кількості кортежів у відношенні, але при цьому схема відносини не міняється. Поняття ключа задається для схеми відносини, але це необхідно робити з обліком всіх можливих станів відносин з даною схемою.Маніпулювання зв'язками й сутностями може бути реалізоване за допомогою реляционной алгебри, що задає операції над відносинами.

у цілісній частині реляционной моделі даних фіксуються дві базових вимоги цілісності, які повинні підтримуватися в будь-який реляционной СУБД. Перша вимога називається вимогою цілісності сутностей. Об'єкту або сутності реального миру в реляционных БД відповідають кортежі відносин. Конкретна вимога полягає в тому, що будь-який кортеж будь-якого відношення повинен бути відрізнимо від будь-якого іншого кортежу цього відношення, тобто інакше кажучи, будь-яке відношення повинне мати первинний ключ. Друга вимога називається вимогою цілісності по посиланнях і є трохи більше складним. Очевидно, що при дотриманні нормализованности відносин складні сутності реального миру представляються в реляционной БД у вигляді декількох кортежів декількох відносин. Обмеження цілісності сутності й по посиланнях повинні підтримуватися СУБД. Для дотримання цілісності сутності досить гарантувати відсутність у будь-якім відношенні кортежів з тим самим значенням первинного ключа. Із цілісністю по посиланнях справи йдуть трохи більш складно. Зрозуміло, що при відновленні відношення, що посилається (вставці нових кортежів або модифікації значення зовнішнього ключа в існуючих кортежах) досить стежити за тим, щоб не з'являлися некоректні значення зовнішнього ключа.

8. SQL – мова структурованих запитів сучасних СКБД.

У сучасних СУБД звичайно підтримується єдина інтегрована мова, що містить всі необхідні засоби для роботи із БД, починаючи від її створення й користувальницький інтерфейс, що забезпечує базовий, з базами даних. Стандартною мовою найпоширеніших у цей час реляционных СУБД є мова SQL (Structured Query Language).

SQL є стандартною мовою для роботи з реляційними БД і в даний час підтримується всіма продуктами представленими на ринку. Її було розроблено в компанії ІВМ на початку 70-х років. Поточний стандарт цієї мови, на який ми будемо посилатися, має назву SQL/92.

Створення будь-якої таблиці передбачає визначення типу даних. Тип даних стовпчика визначає тип інформації, яка в ньому зберігається. Для того щоб визначити тип стовпчика необхідно після імені стовпчика вказати одне з ключових слів, яким позначається тип. Назви типів є регістрово незалежними. Після визначення тип стовпчика буде зберігатися як його характеристика, яку змінити неможна.

Насамперед мова SQL сполучить засобу SDL і DML, тобто дозволяє визначати схему реляционной БД і маніпулювати даними. При цьому іменування об'єктів БД (для реляционной БД - іменування таблиць і їхніх стовпців) підтримується на язиковому рівні в тому розумінні, що компілятор мови SQL робить перетворення імен об'єктів у їхні внутрішні ідентифікатори на підставі спеціально підтримуваних службових таблиць-каталогів. Внутрішня частина СУБД (ядро) взагалі не працює з іменами таблиць і їхніх стовпців.

Мова SQL містить спеціальні засоби визначення обмежень цілісності БД. Знову ж обмеження цілісності зберігаються в спеціальних таблицях-каталогах, і забезпечення контролю цілісності БД виробляється на язиковому рівні, тобто при компіляції операторів модифікації БД компілятор SQL на підставі наявних у БД обмежень цілісності генерує відповідний програмний код.

Спеціальні оператори мови SQL дозволяють визначати так звані подання БД, що фактично є збереженими в БД запитами (результатом будь-якого запиту до реляционной БД є таблиця) з іменованими стовпцями. Для користувача подання є такою ж таблицею, як будь-яка базова таблиця, збережена в БД, але за допомогою подань можна обмежити або навпаки розширити видимість БД для конкретного користувача. Підтримка подань виробляється також на язиковому рівні.

Нарешті, авторизація доступу до об'єктів БД виробляється на основі спеціального набору операторів SQL. Ідея полягає в тому, що для виконання операторів SQL різного виду користувач повинен мати різні повноваження. Користувач, що створив таблицю БД, має повний набір повноважень для роботи із цією таблицею. У їхнє число входить повноваження на передачу всіх або частини повноважень іншим користувачам, включаючи повноваження на передачу повноважень. Повноваження користувачів описуються в спеціальних таблицях-каталогах, контроль повноважень підтримується на мовному рівні.