Файл: Управление данными (пособие).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 31.03.2021

Просмотров: 1588

Скачиваний: 23

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
background image

 

106

элем

 

возможные

 

варианты

 

допустимых

 

для

 

использован

Исполь

опи

аксиса

 

ограничений

 

ключевые

 

слова

 

имеют

 

след

сл

.  

Ограни

т

о

 

указания

 

у

 

атрибута

 

како

тых

 

(

нео

группы

 

атрибутов

для

 

котор

ми

 

в

 

данн

ачения

 

(

есл

арушают

 

уник

 

бра

одн

м

й

 

й

 

л

вне

та

Ограничение

 

так
Тип
бы
вне
До

т

Огр

о

атр

реа

т

UP

нар

при

таблицы

 

предназначенной

 

для

 

ента

а

 

вертикальная

 

черта

 

разделяет

ия

 

элементов

 

зуемые

 

при

сании

 

синт

ы

ующий

 

см

буе

чение

 

NOT

 

NULL

 – 

тре

 

обязательног

го

-

либо

 

конкретного

 

значения

т

.

е

не

 

допускает

 

в

 

столбце

 

пус

пределенных

значений

Ограничение

 

UNIQUE

 

означает

что

 

значение

 

атрибута

 

или

 

ых

 

указано

 

это

 

ограничение

должны

 

быть

 

уникальны

н

ой

 

таблице

При

 

этом

 

для

 

данных

 

атрибутов

 

допускаются

 

NULL

-

з

и

 

не

 

указано

 

ограничение

ается

что

 

они

 

не

 

н

 

NOT NULL

), 

счит

альности

 

строк

 

таблицы

Ограничение

 

PRIMARY

 

KEY

 

означает

что

 

столбец

 

или

 

группа

 

столбцов

о

зуют

 

первичный

 

ключ

 

таблицы

То

 

есть

 

значения

 

столбца

 

или

 

комбинация

 

значений

 

столбцов

 

должны

 

быть

 

уникальными

 

в

 

таблице

 

и

 

для

 

них

 

не

 

допустимы

 

NULL

-

значения

Ограничение

 

PRIMARY

 

KEY

 

эквивалентно

 

овременно у

 

использованию

 

ограничени

 

NOT

 

NULL

и

 

UNIQUE

.  

Ограничения

   

FOREIGN

 

KEY

 

и

 

REFERENCES

 

определяют

 

внешни ключ

 

таблицы

Ограничение

 

REFERENCES

 … 

д я

 

столбца

 

определяет

 

простой

 

шний

 

ключ

т

.

е

ключ

состоящий

 

из

 

одного

 

атрибу

FOREIGN

 

KEY

 … 

REFERENCES

 … 

для

 

таблицы

 

может

 

определять

 

как

 

простой

 

и

 

составной

 

внешний

 

ключ

т

.

е

ключ

состоящий

 

из

 

нескольких

 

атрибутов

ы

 

столбцов

 

внешнего

 

ключа

 

и

 

столбцов

на

 

которые

 

он

 

ссылается

должны

 

ть

 

одинаковыми

Столбец

 

или

 

группа

 

столбцов

на

 

которые

 

ссылается

 

шний

 

ключ

должны

 

иметь

 

ограничения

 

PRIMARY

 

KEY

 

или

 

UNIQUE

пустимо

 

внешнему

 

ключу

 

ссылаться

 

на

 

атрибуты

 

той

 

же

 

самой

 

аблицы

аничение

 

внешнег

 

ключа

 

нарушается

если

 

значения

 

составляющих

 

его

 

ибутов

 

в

 

какой

-

либо

 

строке

 

таблицы

 

не

 

совпадают

 

со

 

значениями

 

атрибутов

которые

 

он

 

ссылается

ни

 

в

 

одной

 

из

 

строк

на

 

 

родительской

 

таблицы

Ссылочная

 

спецификация

 

определения

 

внешнего

 

ключа

 

определяет

 

кцию

 

сис емы

 

на

 

попытку

 

совершения

 

действий

 

при

 

выполнении

 

команд

 

DATE

 

и

 

DELETE

 

над

 

родительской

 

таблицей

которые

 

могут

 

привести

 

к

 

ушению

 

согласованности

 

значений

 

внешнего

 

и

 

родительского

 

ключей

Приведем

 

несколько

 

примеров

иллюстрирующих

 

использование

 

веденных

 

выше

 

видов

 

ограничений

.  

Запрос

 SQL 

для

 

создания

 

СТУДЕНТЫ

хранения

 

индивидуальной

 

информации

 

о

 

студентах


background image

 

107

CREATE

 

TABLE

  

СТУДЕНТЫ

 

КОД

_

СТУД

 

INTEGER

 

PRIMARY

 

KEY

ФИО

 

CHAR

(

20

)

 NOT

 

NULL

ДАТА

_

РОЖД

 

DATE  

NOT

 

NULL

АДРЕС

   

CHAR

(

60

)

 

(

5

 

C

L

,

а

а

н

о

 

столбец

СТЬ

пред

н

ПАСПОРТ

  

CHAR

(

15

)

 NOT

 

NULL UNIQUE

СТИПЕНДИЯ

 

NUMERIC

(

4

),

 

КУРС

 

 

INTEGER CHECK

(

КУРС

 > 

0

 

AND

 

КУРС

 <=

6

),

 

ФАКУЛЬТЕТ

 

CHAR

0

)

 FOREIGN

 

KEY REFERENCES

 

ФАКУЛЬТЕТЫ

 

ON

 

UPDATE

 

ASCADE

 

ON

 

DELETE

 

SET

 

NUL  

СТАРОСТА

 

INTEGER FOREIGN

 

KEY REFERENCES

 

СТУДЕНТЫ

 

ON

 

DELETE

 

SET

 

NULL

);

 

В

 

этом

 

запросе

 

все

 

ограничения

 

указываются

 

в

 

описании

 

столбцов

 

(

ограничения

 

столбца

). 

Эти

 

ограничения

 

имеют

 

следующий

 

смысл

 

для

 

столбца

 

КОД

_

СТУД

 

установлено

 

ограничение

 

первичного

 

ключа

 

PRIMARY

 

KEY

эквивалентное

 

паре

 

ограничений

 

NOT

 

NULL

 

и

 

UNIQUE

;  

 

для

 

столбц

 

ПАСПОРТ

 

установлено

 

ограничение

 NOT

 

NULL

требующее

 

обязательного

 

указания

 

значения

 

поля

и

 

ограничение

 UNIQUE

требующее

 

уникальности

 

его

 

значений

 (

это

 

поле

 

фактически

 

является

 

альтернативным

 

ключом

);  

 

для

 

столбц

 

КУРС

 

установлено

 

ограничение

 

CHECK

задающее

 

допустимый

 

диапазон

 

его

 

з ачений

;  

 

столбец

 

ФАКУЛЬТЕТ

 

объявлен

 

внешним

 

ключом

  (

FOREIGN

 

KEY

), 

ссылающимся

  (

REFERENCES

на

 

одн именный

 

таблицы

 

Ф

причем

 

при

 

обновлении

 

в

 

этой

 

табл

АКУЛЬТЕТЫ

ице

 

указанного

 

родительского

 

ключа

должны

 

каскадно

 

обновляться

 

соответствующие

 

значения

 

поля

 

ФАКУЛЬТЕТ

 

и

 

в

 

таблице

 

СТУДЕНТЫ

 (

ON

 

UPDATE

 

CASCADE

), 

а

 

при

 

удалении

 

записи

 

о

 

факультете

 

в

 

таблице

 

ФАКУЛЬТЕТ

 

соответствующие

 

значения

 

в

 

таблице

 

должны

 

СТУДЕНТЫ

 

должны

 

устанавливаться

 

в

 

NULL

 

столбец

 

СТАРОСТА

 

также

 

объявлен

 

внешним

 

ключом

ссылающимся

 

на

 

первичный

 

ключ

 

самой

 

таблицы

 

СТУДЕНТЫ

при

 

этом

при

 

удалении

 

из

 

таблицы

 

записи

 

о

 

студенте

на

 

которого

 

была

 

хотя

 

бы

 

одна

 

ссылка

как

 

на

 

старосту

эта

 

ссылка

 

должна

 

устанавливаться

 

в

 

NULL

Другой

 

пример

 SQL-

запроса

 

для

 

создания

 

таблицы

 

УСПЕВАЕМО

назначе ной

 

для

 

хранения

 

результатов

 

сдачи

 

студентами

 

экзаменов

 

по

 

конкретным

 

дисциплинам


background image

 

108

CREATE TABLE 

УСПЕВАЕМОСТЬ

 

(

КОД

_

СТУД

 

INTEGER

 

КОД

_

ДИСЦ

 

INTEGER

 

ОЦЕНКА

 

INTEGER

  

NOT

 

NULL

_

О

Д

_

ВНЕШН

_

КЛ

 

FOREIGN

 

KEY

 (

КОД

_

СТУД

               

REFERENCES 

СТУДЕНТЫ

 

ON

 

UPDATE

 

CASCADE

 

 ON

 

DELETE

 

NO

 

ACTION

), 

CONSTRAINT

 

 

FOREIGN

 

KEY

 (

КОД

_

ДИСЦ

CONSTRAINT

 

ОЦЕНКА

_

ОГР

 

CHECK

 (

ОЦЕНКА

>=2 

AND

 

ОЦЕНКА

<=5)); 

 

 

о

н

Д

_

ДИСЦ

м

все

 

попытки

 

обновления

 

значения

 

кода

 

дисциплины

 

в

 

этой

 

ести

 

значение

 

атрибута

 

ОЦЕНКА

л

 

ДАТА

_

СДАЧИ

 

DATE

  

NOT

 

NULL

,    

CONSTRAINT

 

УСП

_

ПЕРВ КЛ

 

PRIMARY

 

KEY

 (

К Д

_

СТУД КОД

_

ДИСЦ

), 

CONSTRAINT

 

КОД

_

СТУ

КОД

_

ДИСЦ

_

ВНЕШН

_

КЛ

REFERENCES

 

ДИСЦИПЛИНЫ

В

 

этом

 

запросе

 

кроме

 

ограничений

 

столбцов

 

используются

 

и

 

ограничения

 

таблицы

Поясним

 

эти

 

ограничения

 

для

 

столбцов

 

ОЦЕНКА

 

и

 

ДАТА

_

СДАЧИ

 

запрещено

 

использование

 

NULL

-

значений

то

 

есть

 

система

 

должна

 

требовать

 

обязательного

 

ввода

 

действительных

 

значений

 

оценки

 

и

 

даты

 

сдачи

 

экзамена

граничение

 

таблицы

 

УСП

_

ПЕРВ

_

КЛ

 

объявляет

 

составной

 

атрибут

 

{

КОД

_

СТУД

КОД

_

ДИСЦ

первичным

 

ключом

 

отношения

 

ограничение

 

таблицы

 

КОД

_

СТУД

_

ВНЕШН

_

КЛ

 

объявляет

 

столбец

 

КОД

_

СТУД

 

внешним

 

ключом

ссылающимся

 

на

 

одноименный

 

первичный

 

ключ

 

таблицы

 

СТУДЕНТЫ

причем

при

 

обновлении

 

значения

 

кода

 

студента

 

в

 

родительской

 

таблице ссылающиеся

 

на

 

их

 (

если

 

они

 

есть

значения

 

столбца

 

КОД

_

СТУД

 

таблицы

 

УСПЕВАЕМОСТЬ

 

должны

 

каскадно

 

обновляться

а

 

попытки

 

удаления

 

записи

 

о

 

студенте

 

в

 

таблице

 

СТУДЕНТЫ

 

при

 

наличии

 

ссылающихся

 

на

 

него

 

записей

 

в

 

таблице

 

УСПЕВАЕМОСТЬ

 

должны

 

отвергаться

 (

спецификация

 

NO

 

ACTION

); 

 

ограничение

 

КОД

_

ДИСЦ

_

ВНЕШН

_

КЛ

 

объявляет

 

столбец

 

КО

 

внешним

 

ключом

ссылающимся

 

на

 

одноименный

 

первичный

 

ключ

 

таблицы

 

ДИСЦИПЛИНЫ

приче

 

родительской

 

таблице

или

 

удаления

 

какой

 

либо

 

записи

 

из

 

этой

таблицы

в

 

случае

 

наличия

 

хотя

 

бы

 

одной

 

ссылки

 

на

 

это

 

обновляемое

 

или

 

удаляемое

 

значение

 

кода

 

дисциплины

должны

 

отвергаться

  (

по

 

умолчанию

 

действует

 

опция

 

NO

 

ACTION

); 

 

и

наконец

ограничение

 

ОЦЕНКА

_

ОГР

 

устанавливает

 

допустимый

 

диапазон

 

значений

 

этого

 

поля

Любая

 

попытка

 

вв

ежащего

 

вне

 

диапазона

 2 ÷ 5, 

также

 

будет

 

отвергнута

 

системой

 


background image

10. 

Проектирование

 

базы

 

данных

  

Предыдущий

 

раздел

 

был

 

посвящен

 

вопросам

 

представления

 

в

 

базе

 

данных

 

и

одного

 

з

 

важных

 

видов

 

информации

 

о

 

предметной

 

области

 – 

ограничений

 

целостности

 

данных

В

 

частности

были

 

рассмотрены

 

такие

 

важные

 

виды

 

ограничений

 

целостности

как

 

ограничения

 

потенциальных

 

ключей

 

и

 

ограничения

 

ссылочной

 

целостности

Эти

одни

 

из

 

важнейших

 

видов

 

ограничений

 

целостности

являются

однако

частными

 

случаями

 

представ

ных

 

разного

 

рода

 

отношений

 

(

зависимостей

между

 

сущностя

информа

темы

ительно

ограничение

иа

 

со

что

 

 

одного

 

атрибута

  (

атрибутов

однозначно

 

опред

ения

 

други атрибутов

 

в

 

отношении

О аничени

них

 

ключе

вает

 

на

 

зависим

 

значения

 

атрибутов

 

одного

 

отношения

 

от

 

значе

тов

 

другог

отношения

Несомненно

 

одной

ейших

 

с

их

 

задачи

 

проектирования

 

базы

 

данны

вляется

но

 

боле

е

 

представление

 

в

 

ней

 

разнообразны

отноше

висимост

сущностям

предметной

 

области

 

и

 

обеспечение

 

зма

 

поддер

мых

 

в

 

системе

 

данных

 

в

 

процессе

 

ее

 

в

 

соответств

щем

 

этим

 

отношениям

.

 

этой

 

зрения

 

изложенной

 

в

 

предыдущем

 

разделе

 

информации

 

меха

поддержа

ных

 

там

 

ограничений

 

цел

лучшим

 

об

кретной

 

сово

шений

.  

просов

связанных

 

с

 

тем

каки

 

данных

Как

 

уже

 

яет

 

собой

 

набор

 

норм

ного

 

материала

долж

едметной

 

области

вообще

 

гово

отношений

впло

о

 

т ы

эквивалентными

 

критериев

позв

ской

   

структуры

 

базы

 

ления

 

в

 

базе

 

дан

тной

ми

 

предме

 

тенц

 

области

 

ключа

ционной

 

сис

в

 

том

Действ

значения

по

льного

 

стоит

 

еляют

 

знач

х

 

гр

е

 

внеш

й

 

указы

ость

ний

 

атрибу

о

 

что

 

из

 

важн

оставляющ

х

 

я

 

возмож

а

е

 

адекватно

х

 

ний

  (

з

ей

между

 

и

 

механи

жания

 

храни

 

функционирования

состоянии

ую

 

С

точки

 

о

 

низме

 

ния

 

описан

остности

 

недостаточно

 

для

 

того

чтобы

 

ответить

 

на

 

вопрос

 – 

как

 

наи

разом

 

представить

 

данную

 

предметную

 

область

 

в

 

виде

 

кон

купности

 

базовых

 (

хранимых

)  

реляционных

 

отно

е

 

во

Темой

 

данного

 

раздела

 

является

 

рассмотрени

м

 

образом

 

можно

 

построить

  «

хорошую

» 

реляционную

 

базу

говорилось

 

выше

реляционная

 

база

 

данных

 

представл

ализованных

 

таблиц

-

отношений

Исходя

 

из

 

уже

 

изучен

но

 

быть

 

ясно

что

 

одна

 

и

 

та

 

же

 

информация

 

о

 

пр

ря

может

 

быть

 

представлена

 

с

 

помощью

 

различных

 

наборов

 

ть

 

до

 

того

чт

 

вся информация

 

може

 

б ть

 

представлена

 

с

 

помощью

 

одной

 

нормализованной

 

супертаблицы

Очевидно

что

 

такие

 

различные

 

формы

 

логической

 

структуры

 

базы

 

данных

 

не

 

будут

 

полностью

 

 

с

 

точки

 

зрения

 

удобства

 

и

 

эффективности

 

использования

 

содержащейся

 

в

 

ней

 

информации

возможности

 

поддержания

 

данных

 

в

 

целостном

 

состоянии

.  

Задача

 

проектирования

 

базы

 

данных

 

заключается

 

в

 

выборе

 

наиболее

 

оптимальной

 

структуры

 

базовых

 

отношений

Материалы

 

данного

 

раздела

 

как

 

раз

 

и

 

посвящены

 

выяснению

оляющих

 

выбирать

  «

лучшие

» 

варианты

 

логиче


background image

 

110

данн

с

 

помощью

 

10.

ть

 

ависимость

 

между

 

з че
с
о

т

ф

а

являющейся

 

его

 

функ

ачно

 

определяют

 

значен

ения

 

функциональной

 

зависимости

 

 

ых

а

 

также

 

определению

 

методов

позволяющих

 

осознанно

 

формальных

эквивалентных

 

с

 

точки

 

зрения

 

информационного

 

содержимого

 

базы

 

данных

 

преобразований

 

оптимизировать

 

логическую

 

структуру

 

ее

 

отношений

 

При

 

решении

 

указанных

 

вопросов

 

одним

 

из

 

фундаментальных

 

понятий

 

теории

 

реляционных

 

баз

 

данных

 

является

 

понятие

 

функциональной

 

зависимости

.  

   

1. 

Функциональная

 

зависимос

 

Функциональная

 

зависимость

 (Functional Dependency) 

является

 

связью

 

типа

 

многие

-

к

-

одному

 

между

 

множествами

 

значений

 

атрибутов

 

внутри

 

отношения

Отношение

при

 

этом

 

понимается

 

в

 

смысле

 

переменной

 

отношения

что

 

подразумевает

что

 

такого

 

рода

 

зависимость

 

между

 

значениями

 

атрибутов

 

имеет

 

место

 

при

 

любых

 

конкретных

 

состояниях

 

данного

 

отношения

 

Если

 

говорить

 

неформально

то

 

функциональная

 

з

на ниями

 

атрибутов

 

состоит

 

в

 

том

что

 

значение

 

одного

 

атрибута

 (

возможно

 

оставного

однозначно

 

определяет

 

значение

 

другого

 

атрибута

В

 

отличие

 

от

 

бычной

 

ма ематической

 

зависимости

 

аргумента

 

от

 

ункции

когда

 

значение

 

ргумента

 

однозначно

 

определяет

 

само

 

значение

 

переменной

цией

в

 

реляционной

 

модели

 

функциональная

 

зависимость

 

одного

 

атрибута

 

от

 

другого

 

определяет

 

факт

 

соответствия

 

каждому

 

определенному

 

значению

 

одного

 

атрибута

 

отношения

 

строго

 

определенного

 

значения

 

другого

 

атрибута

не

 

определяя

 

само

 

значение

 

зависимого

 

атрибута

Такого

 

рода

 

зависимость

 

между

 

атрибутами

 

отношения

 

нам

 

уже

 

знакома

Например

значения

 

атрибутов

являющихся

 

ключом

 

отношения

всегда

 

однозн

ия

 

всех

 

остальных

 

атрибутов

 

отношения

 

Более

 

строгая

 

формулировка

 

определ

имеет

 

следующий

 

вид

Пусть

 R 

является

 

переменной

 

отношения

а

 X 

и

 Y – 

произвольными

 

подмножествами

 

множества

 

атрибутов

 

отношения

 R. 

Говорят

что

 

значение

 Y 

функционально

 

зависит

 

от

 

значения

 X, 

тогда

 

и

 

только

 

тогда

когда

 

для

 

любого

 

допустимого

 

значения

 

отношения

 R 

каждое

 

значение

 X 

связано

 

в

 

точност

одними

и

 

с

 

 

значением

 Y. 

 

Символиче ки

 

функциональная

 

зависим

с

ость

 

обозначается

 

X

Y.

 

Эта

 

я

ляет

 

Y

 

или

 

функционально

 

запись

 

читаетс

как

 

X

 

функционально

 

опреде

зависит

 

от

 X