ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.03.2021
Просмотров: 1576
Скачиваний: 23
41
Низкоуровневые средства
навигации
манипулирования
данными
ли
,
тем
не
менее
,
в
ранних
системах
обеспечивать
высокую
ивность
реализации
и
позволя
эффект
этих
функций
прикладными
программами
,
экон
к
досто
особенно
учитывая
уровень
вычислительных
сист
языковы
,
явля
я
знания
ения
и
хранения
данных
.
В
к
невозмо
система
реализа
независ
омное
использование
памяти
вычислительной
системы
.
Это
можно
отнести
инствам
этих
систем
,
ем того
времени
(60-
е
– 70-
е
годы
).
Одним
из
следствий
низкого
уровня
х
средств
,
используемых
в
этих
моделях
для
работы
с
данными
лась
сложность
создани
прикладных
программных
систем
,
необходимость
при
этом
особенностей
физического
представл
онечном
итоге
это
приводило
к
большей
сложности
или
даже
жность
выполнения
комплекса
требований
к
информационным
м
с
базами
данных
,
рассмотренного
в
предыдущих
разделах
,
например
ции
требований
многоаспектного
использования
данных
,
обеспечения
имости
данных
от
логики
использующих
их
программ
и
др
.
6.
Реляционная
модель
данных
.
сновные
понятия
.
С
О
труктуры
данных
т
я
образованию
,
он
привнес
в
область
управления
базами
данных
строгие
математические
принципы
и
точность
,
которых
не
хватало
ст
р
ци
утвердился
не
сразу
,
можно
отмет
дан
е
с
-
х
годов
продукты
баз
данных
осно
нн
ляц
н
де
.
Подавляющее
большинство
научн
ов
аст
аз
течение
последних
35
лет
также
проводил
именно
в
м
направлении
Рассматривая
ст ен
я
ов
понятия
реляционной
модели
,
будем
имет
и
ы
ел
•
структуры
данных
,
•
операции
о
я
ад
и
•
ограничения
,
связанные
с
обеспечением
целостности
данных
.
Основн
лицы
,
называемые
в
реляционной
теории
отношениями
.
Собственно
от
термина
отно
и
пояс
ное
числ
ка
не
очень
строго
,
основные
понятия
реляционной
модели
мож
6.1.
Основные
понятия
реляционной
модели
данных
В
основе реляционных
систем
лежит
реляционная модель данных
.
Принципы
реляционной
модели
были
заложены
в
1969–70-
х
годах
американским
ученым
Е
.
Ф
.
Коддом
(E.F.Codd),
в о
врем
работавшим
в
корпорации
IBM.
Являясь
математиком
по
ранним
си
,
емам
.
Хотя
вс
с
еля онный
подход
н а
ить что
почти
ваны
име
е оз
о
на
ре
ны
ион
ко ц
70
ом
подхо
ых
исслед аний
в
обл
и
б
данных
в
ись
это
.
и
по еп
ь
в
виду
тр
но
уточня
компонент
осн
мод
ные
и
данных
:
,
которые
м жно
выполн ть
н
данными
,
ой
структурой
данных
в
реляционной
модели
являются
таб
шение
(
по
-
английски
relation
)
и
произошло
само
название
модели
–
реляционная
.
На
рисунке
приведен
пример
такой
таблицы
-
отношения
нение
основных
терминов
реляционной
модели
–
кортеж
,
кардиналь
о
,
атрибут
,
степень
,
домен
,
первичный
ключ
.
Коротко
,
по
но
определить
следующим
образом
.
43
Код
_
студента
Имя
_
студента
Факуль ет
Иванов
Петрова
Иванов
Орлов
Петрова
Орлов
Смирнов
Сидоров
Попова
Кузнецов
Смирнов
Сидоров
П
Потапов
опова Кузнецов
Романов
Код
Имя
З
Отношение
Атрибут
Значение
атрибута
На менование
риб та
рс
аголовок
отношения
и
ат
у
Кортеж
Ключ
Ку
Факультет
Курс
т
С
2
С
2
С
5
С
4
С
9
С
10
С
8
Математический
С
1
С
7
С
3
Биологический
Физический
Химический
С
4
С
6
С
1
С
7
Фи
Физический
Физический
Химический
Исторический
2
4
3
Физический
Химический
1
2
зический
Исторический
1
1
3
4
2
5
6
4
До
ны
м
е
Рис
. 6.1
Отношение
и
его
компоненты
являются
одинаковыми
.
Ключ
,
таким
образом
,
является
уникальным
из
значения
конкретного
атрибута
.
То
есть
конкретный
набор
значений
•
Отношение
это
таблица
,
подобная
приведенной
на
рисунке
состоящая
из
строк
и
столбцов
и
имеющая
вверху
строку
,
называемую
заголовок
отношения
.
•
Строки
таблицы
-
отношения
называются
кортежами
(tuple),
а
столбцы
атрибутами
(attribute).
•
Количество
кортежей
в
отношении
называется
кардинальным
числом
отношения
,
а
количество
атрибутов
называется
степенью
отношения
.
•
Каждый
атрибут
в
отношении
имеет
наименование
,
которое
указывается
в
заголовочной
части
отношения
.
•
Ключ
отношения
–
это
атрибут
или
набор
атрибутов
отношения
такие
,
что
в
любой
момент
времени
в
отношении
не
существует
строк
,
для
которых
значение
или
комбинация
значений
ключевых
атрибутов
идентификатором
кортежей
отношения
(
на
рисунке
ключевой
атрибут
выделен
жирным
шрифтом
).
•
Домен
отношения
–
это
множество
значений
,
которого
могут
браться
44
атрибута
в
любой
момент
времени
должен
быть
подмножеством
множества
значений
домена
,
на
котором
определен
этот
атрибут
.
Значения
атрибута
,
которые
отсутствуют
в
множестве
,
задаваемом
доменом
,
являются
недопустимыми
.
Понятие
домена
является
важным
для
реляционной
модели
.
Домен
должны
удовлетворять
значения
Как
уже
отмечалось
,
приведенные
выше
определения
не
являются
строгими
.
Такие
термины
как
таблица
,
строка
,
столбец
,
строго
говоря
,
не
явля
нной
модели
мат а
,
атрибут
,
соответственно
.
Однако
имы
,
что
,
в
общем
,
допу и
льный
смысл
вкла
в
ы
более
строго
Р
ью
которой
пред
е
-
е
,
с
объект
,
значение
которого
фактически
задает
ограничения
,
которым
соответствующего
атрибута
.
ются
полностью
эквивалентными
используемым
в
реляцио
ем тическим
понятиям
отношение
,
кортеж
на
практике
их
часто
используют
именно
как
синон
ст мо
,
если
при
этом
понимать
,
какой
действите
ды ается
в
эти
термины
.
ятия
реляционной
модели
будут
определен
Ниже
приведенные
пон
.
6.2.
Структуры
данных
реляционной
модели
.
еляционные
отношения
Отношение
является
основной
структурой
,
с
помощ
ставляются
данные
в
р ляционной
модели
.
Прежде
чем
дать
более
строгое
определение
понятию
отношение
,
необходимо
отметить
,
что
следует
различать
два
понятия
:
отношение
как
переменная
и
значение
отношения
[ , 3, 6].
Отношение переменная
имеет
тот
же
смысл
,
что
и пер менные
в
языках программирования другими
ловами
Отношение
-
переменная
это
именованный
может
изменяться
со
временем
.
Значение
этой
переменной
в
любой
момент
времени
и
будет
значением
отношения
.
Внач ле
рассмотрим
определ ние
отношения
в
смысле
значение
отношения
.
Отношение
-
значение
представляет
собой
математическое
множество
элементов
следующего
вида
.
а
е
45
<A
1
:D
1
>
<A
2
:D
2
>
…
<A
n
:D
n
>
<A
1
:v
11
> <A
2
:v
12
> … <A
n
:v
1n
>
<A
1
:v
21
> <A
2
:v
22
> … <A
n
:v
2n
>
… …
…
…
<A
1
:v
j 1
> <A
2
:v
j
2
> … <A
n
:v
j
n
>
… …
…
…
<A
1
:v
m1
> <A
2
:v
m2
> … <A
n
:v
m
n
>
Рис
. 6.1.
Множество
элементов
,
представля
х
отношение
ющи
,
Как
видно
из
рисунка
множество
элементов
,
из
которых
образуется
отношение
R
содержит
две
части
:
заголовок
отношения
и
тело
отношения
.
Множество
A
1
, A
2
, …, A
n
это
множество
имен
атрибутов
отношения
.
Совокупность
D
1
D
2
, …,
D
n
это
набор
доменов
,
на
котором
определено
это
отношение
.
Заголовок
отношения
–
это
фиксированное
множество
атрибутов
или
точнее
,
ар
<
имя
-
атрибута
:
-
домена
>:
п
имя
{
<A :D
1
1
>, <A
2
:D
2
>, …, <A
n
:D
n
>
}
,
причем
каждый
атрибут
A
k
соответствует
одному
и
только
одному
домену
D
k
(
k
= 1, 2, …,
n
),
на
которых
определено
отношение
.
В
отношении
все
имена
атрибутов
A
а
1
, A
2
, …, A
n
,
должны
быть
уникальными
.
Элементы
же
набора
доменов
D
1
,
D
2
, …,
D
n
не
обязательно
различны
.
Отсюда
следует
,
что
разные
атрибуты
отношения
могут
быть
определены
н
одинаковых
доменах
.
Иногда
структуру
,
задаваемую
заголовком
отношения
,
называют
схемой
отношения
.
Тело
отношения
это
структура
,
представляющая
собой
множество
кортежей
.
Каждый
кортеж
,
в
свою
очередь
,
это
множество
пар
<
имя
-
атрибута
:
значение
-
атрибута
>
следущего
вида
:
{
<A
1
:V
i
1
>, <A
2
:V
i
2
>, …, <A
n
:V
i
n
>
}
(
i
= 1, 2, …,
m
,
где
m
–
количество
кортежей
в
этом
множестве
).
Каждая
такая
пара
<
имя
-
атрибута
:
значение
-
атрибута
>,
то
есть
<A
а
п
k
:V
i k
>
,
соответствует
паре
<A
k
:D
k
>
для
каждого
атрибут
A
k
в
заголовке
отношения
.
Для
любой
такой
ары
<A
k
:V
i k
>
элемент
V
i k
является
значением из
домена
D
k
,
который
связан
с
атрибутом
A
k
.