Файл: Учебное пособие СанктПетербург 2017.pdf

50 стое, но важное расширение операции эквисоединения – естественное соеди- нение.
Операция соединения называется операцией эквисоединения, если ус-
ловие соединения имеет вид (a = b), где a и b – атрибуты разных опе-
рандов соединения.
Этот случай важен потому, что, во-первых, он часто встречается на практике, и, во-вторых, для него существуют эффективные алгоритмы реали- зации. Пример, иллюстрирующий выполнение операции соединения (экви- соединения), приведен на рис. 29.
Рисунок 29 – Операция соединения отношений
Операция естественного соединения применяется к паре отношений
AиB,обладающих(возможно составным)общим атрибутомc (т.е. атрибутом с одним и тем же именем и определенным на одном и том же домене). Пусть ab обозначает объединение заголовков отношений A и B. Тогда естественное со- единение A и B – это спроектированный на ab результат эквисоединения A и B.
Если вспомнить введенное определение внешнего ключа отношения, то должно стать понятно, что основной смысл операции естественного соедине- ния – возможность восстановления сложной сущности, декомпозированной по причине требования третьей нормальной формы.
Операция деления отношений
Эта операция наименее очевидна из всех операций реляционной алгеб- ры и поэтому нуждается в более подробном объяснении. Пусть заданы два отношения – A с заголовком {a
1
, a
2
, ..., a
n
, b
1
, b
2
, ..., b
m
} и B с заголовком {b
1
,
b
2
, ..., b
m
}. Считается, что атрибут b
i
отношения A и атрибут отношения B не только обладают одним и тем же именем, но и определены на одном и том же домене. Назовем множество атрибутов {a
j
} составным атрибутом a, а множе- ство атрибутов {b
j
} – составным атрибутом b. После этого можно говорить о реляционном делении бинарного отношения A(a,b) на унарное отношение
B(b).

51
Результатом деления A на B является унарное отношение C(a), состоя- щее из кортежей v таких, что в отношении A имеются кортежи такие, что множество значений {w} включает множество значений атрибута b в от- ношении B.
5.3 Элементы реляционного исчисления
Реляционное исчисление полностью базируется на исчислении логики предикатов, использующей специальный язык, называемый языком логики предикатов.
Алфавит языка логики предикатов составляют следующие символы: a) p, q, r, s, … – пропозициональные переменные (символы для пред- ложений, выражающих суждения); b) a, b, c, d, … – индивидные константы (символы для элементарных имен объектов); c) x, y, z, … – индивидные переменные; d) P
k
, Q
k
, R
k
, S
k
, … –k-местные предикаторные символы (этими сим- волами заменяются общие имена отношений); e)
￢
,
∧
,
∨
,
⊃
, ≡–логические операции отрицания, конъюнкции, дизъ-
юнкции, импликации и эквивалентности; f)
∀
,
∃
– кванторы общности и существования.
Выражения языка логики предикатов называются формулами. Среди формул выделяют правильно построенные формулы(ППФ).
Определение ППФ:
1) пропозициональная переменная является ППФ;
2) если t
1
, t
2
, …, t
k
– термы, а А
k
– k-местный предикатор, то A
k
(t
1
,t
2
, …,
t
k
) – ППФ. При этом термом является либо индивидная константа, либо индивидная переменная;
3) если A, B, C – ППФ, а x – индивидная переменная, то
￢
A,
(B
∧
C), (B
∨
C), (A
⊃
B), (A≡B),
∀
xA,
∃
xA – ППФ;
4) ничто иное не является ППФ.
В общем случае ППФ языка логики предикатов соответствуют предло- жениям естественного языка, выражающим суждения. Например, предложе- ние «Некоторые науки являются гуманитарными» можно перевести на язык логики предикатов следующим образом:
∃
xP
1
(x), т. е. существует x такой, что
x есть P
1
. В эту формулу входит индивидная переменная x. С переменной связывается область, из которой она принимает значения (область значений переменной). В данном случае областью значений переменной является множество наук. Если изменить область значений переменной, например, считать этой областью множество любых объектов, то указанное предложе- ние может быть выражено другой формулой:
∃
x(S
1
(x)
∧
P
1
(x)), т. е. существует
x такой, что x есть S
1
и x есть P
1
, где S
1
– символ общего имени. Смысл по- следней формулы заключается в том, что существует такой объект, который

52 является наукой и который является гуманитарным.
Предположим, что имеются отношения, обладающие схемами:
СТУДЕНТ (Номер зачетной книжки, Номер группы, Фамилия, Имя,
Отчество, Дата рождения, Коммерческий) и ГРУППА (Номер группы, Номер факультета, Номер специальности, Курс), и требуется узнать имена, номера факультетов и зачетных книжек студентов, обучающихся в группах с номе- ром больше 1000.
Если бы для формулировки такого запроса использовалась реляцион- ная алгебра, то было бы получено алгебраическое выражение, которое чита- лось бы, например, следующим образом:
- выполнить соединение отношений СТУДЕНТ и ГРУППА по условию
СТУДЕНТ.Номер группы = ГРУППА.Номер группы;
- ограничить полученное отношение по условию Номер группы > 1000;
- спроецировать результат предыдущей операции на атрибуты Имя, Номер зачетной книжки, Номер факультета.
В данном случае четко сформулирована последовательность шагов вы- полнения запроса, каждый из которых соответствует одной реляционной операции. Если же сформулировать тот же запрос с использованием реляци- онного исчисления, то будет получена формула, которую можно было бы прочитать, например, следующим образом: Выдать Имя, Номер зачетной книжки, Номер факультета для студентов из тех групп, номера которых су- ществуют и имеют значение больше 1000.
В этой формулировке указаны лишь характеристики результирующего отношения, но ничего не сказано о способе его формирования. В этом случае система должна сама решить, какие операции и в каком порядке нужно вы- полнить над отношениями СТУДЕНТ и ГРУППА.

53
6.2 Инструментальные средства СУБД Access
СУБД Access включают разнообразные и многочисленные инструмен- тальные средства, ориентированные на создание объектов базы данных и приложений пользователя.
Средства графического конструирования позволяют создавать объек- ты базы данных и объекты приложения с помощью многочисленных графи- ческих элементов, не прибегая к программированию.
Разнообразные мастера в режиме ведения диалога с пользователем по- зволяют создавать объекты и выполнять разнообразные функции по реорга- низации и преобразованию баз данных.
Среди многочисленных средств графического конструирования и диа- логовых средств Access следует выделить средства для создания:

таблиц и схем баз данных, отображающих их связи;

запросов выборки, отбирающих и объединяющих данные несколь- ких таблиц в виртуальную таблицу, которая может использоваться во многих задачах приложения;

запросов на изменение данных базы;

экранных форм, предназначенных для ввода, просмотра и обработ- ки данных в диалоговом режиме;

отчетов, предназначенных для просмотра и вывода на печать дан- ных из базы и результатов их обработки в удобном для пользователя виде.
Средства программирования СУБД включают язык структурирован- ных запросов SQL, язык макрокоманд и язык объектно-ориентированного программирования для приложений Microsoft Visual Basic for Applications
(VBA). VBA является частью семейства Microsoft Visual Basic, которое вхо- дит в состав Visual Studio.
VBA является базовым компонентом Microsoft Office: он интегрирован в Access, Excel, FrontPage, Outlook, PowerPoint и Word. Все эти приложения, в том числе и локализованные на русском языке, используют англоязычный вариант VBA (включая справочную систему). VBA входит во все варианты поставок Microsoft Office.
VBA представляет собой базовую платформу программирования не только в среде Microsoft Office, но и многих других приложений.VBA содер- жит средства доступа не только к базам данных Access, но и к базам данных клиент-серверной архитектуры, таким как Microsoft SQL Server, Oracle и др.
6.3 Система доступа к данным
Система доступа к данным, начиная с Access 2007, построена на осно- ве ядра базы данных Access Database Engine, заменившего прежнюю версию ядра Microsoft Jet 4.0. Ядро базы данных выполняет загрузку, сохранение и