Файл: Представляет собой двумерную таблицу, содержащую некоторые данные.docx

ВОПРОС 7.

Реляционная модель данных предложена сотрудником фирмы IBM Эдгаром Коддом и основывается на понятии отношение (relation).

Отношение представляет собой множество элементов, называемых кортежами. Наглядной формой представления отношения является двумерная таблица.

Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру и состоит из полей. Строкам таблицы соответствуют кортежи, а столбцам - атрибуты отношения.

С помощью одной таблицы сложно описать более сложные логические структуры данных из предметной области, поэтому применяют связывание таблиц.

Физическое размещение данных в реляционных базах на внешних носителях легко осуществляется с помощью обычных файлов.

Достоинство реляционной модели данных заключается в простоте, понятности и удобстве физической реализации на ЭВМ, что и стало основной причиной их широкого использования.

Основными недостатками реляционной модели являются следующие: отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.

Отношениепредставляет собой двумерную таблицу, содержащую некоторые данные.

Сущностьесть объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных. Данные о сущности хранятся в отношении.

Атрибутыпредставляют собой свойства, характеризующие сущность. В структуре таблицы каждый атрибут именуется и ему соответствует заголовок некоторого столбца таблицы.

ПРИМЕР



Доменпредставляет собой множество всех возможных значений определенного атрибута отношения. Отношение СТУДЕНТ включает 3 домена. Домен1содержит фамилии всех студентов, домен 2 – даты рождения, домен 3 – город проживания студентов студентов. Каждый домен образует значения одного типа данных, например, числовые или символьные.

Отношение СТУДЕНТ содержит 3 кортежа. Кортеж

---

рассматриваемого отношения состоит из 3 элементов, каждый из которых выбирается из соответствующего домена. Каждому кортежу соответствует строка таблицы.

Схема отношения (заголовок отношения)представляет собой список имен атрибутов. Например, для приведенного примера схема отношения имеет вид СТУДЕНТ (ФИО, Дата рождения, Город).

Первичным ключом (ключом отношения, ключевым атрибутом)называется атрибут отношения, однозначно идентифицирующий каждый из его кортежей. Например, в отношении СТУДЕНТ (ФИО, Дата рождения, Город) ключевым является атрибут ФИО. Ключможет быть составным (сложным),то есть состоять из нескольких атрибутов. Во многих СУБД допускается создавать отношения, не определяя ключи. Возможны случаи, когда отношение имеет несколько комбинаций атрибутов, каждая из которых однозначно определяет все кортежи отношения. Все эти комбинации атрибутов являются возможными ключамиотношения. Любой из возможных ключей может быть выбран как первичный.

Если выбранный первичный ключ состоит из минимально необходимого набора атрибутов, говорят, что он является не избыточным.

Ключи обычно используют для достижения следующих целей:

• 
  исключения дублирования значений в ключевых атрибутах (остальные атрибуты в расчет не принимаются);
  
• 
  упорядочения кортежей. Возможно упорядочение по возрастанию или убыванию значений всех ключевых атрибутов, а также смешанное упорядочение (по одним - возрастание, а по другим - убывание);
  
• 
  ускорения работы с кортежами отношения;
  
• 
  организации связывания таблиц.
  

Внешний ключ - не ключевой атрибут А отношения R1, значения которого являются значениями ключевого атрибута В другого отношения R2.

C помощью внешних ключей устанавливаются связи между отношениями. Например, имеются два отношения СТУДЕНТ (ФИО, Группа, Направление_подготовки) и ПРЕДМЕТ (Название_предмета, Часы), которые связаны отношением успеваемость (ФИО, Название_предмета, Оценка). В связующем отношении атрибуты ФИО и Название_предмета образуют составной ключ. Эти атрибуты представляют собой внешние ключи, являющиеся первичными ключами других отношений.

Реляционная модель накладывает на внешние ключи ограничение для обеспечения целостности данных, называемое ссылочной целостностью. Это означает, что каждому значению внешнего ключа должны соответствовать строки в связываемых отношениях.

---

Поскольку не всякой таблице можно поставить в соответствие отношение, приведем условия, выполнение которых позволяет таблицу считать отношением.

1. Значения в ячейках должны быть одиночными.

2. Все записи в столбце должны быть одного типа.

3. Каждый столбец должен иметь уникальное имя.

4. 
   В отношении не может быть двух одинаковых строк.
   
5. 
   Порядок строк не имеет значения.
   

ВОПРОС 8

В реляционной алгебре операнды и результаты всех действий являются отношениями. Операции реляционной алгебры Кодда можно разделить на две группы: базовые теоретико-множественные и специальные реляционные. Первая группа операций включает в себя классические операции теории множеств: объединение, разность, пересечение и произведение. Вторая группа включает следующие операции: проекция, выборка, деление и соединение.

---

Объединением

двух совместимых отношений R1 и R2 одинаковой размерности (Rl UNION R2) является отношение R, содержащее все элементы исходных отношений (с исключением повторений).

Пример. Пусть отношение R1 обозначает множество студентов из группы О-17-ИСТ-итпк-Б, а отношение R2 – множество студентов, изучающих «Управление проектами». Тогда отношение R обозначает студентов из группы О-17-ИСТ-итпк-Б, или студентов, изучающих «Управление проектами», либо тех и других.

R1				R2
ID_студ*	ФИО	Группа		ID_студ*	ФИО	Группа
S1	Иванов И.И.	О-17-ИСТ-итпк-Б		S1	Иванов И.И.	О-17-ИСТ-итпк-Б
S2	Петров П.П.	О-17-ИСТ-итпк-Б		S4	Мишин М.М.	О-17-ИСТ-истд-Б

R (R1 UNION R2)
ID_студ*	ФИО	Группа
S1	Иванов И.И.	О-17-ИСТ-итпк-Б
S2	Петров П.П.	О-17-ИСТ-итпк-Б
S4	Мишин М.М.	О-17-ИСТ-истд-Б

Вычитанием

двух совместимых отношений R1 и R2 одинаковой размерности (R1 MINUS R2) есть отношение, состоящее из кортежей

---

, принадлежащих R1, но не принадлежащих отношению R2. Для тех же отношений R1 и R2 из предыдущего примера отношение R будет представлять собой множество из группы О-17-ИСТ-итпк-Б, но не изучающих «Управление проектами», то есть R={(S2, Петров П.П., О-17-ИСТ-итпк-Б)}.

R1				R2
ID_студ*	ФИО	Группа		ID_студ*	ФИО	Группа
S1	Иванов И.И.	О-17-ИСТ-итпк-Б		S1	Иванов И.И.	О-17-ИСТ-итпк-Б
S2	Петров П.П.	О-17-ИСТ-итпк-Б		S4	Мишин М.М.	О-17-ИСТ-истд-Б

R (R1 MINUS R2)
ID_студ*	ФИО	Группа
S2	Петров П.П.	О-17-ИСТ-итпк-Б

---