Фундаментальные свойства отношений

Тип данных

Внешний ключ

Пусть в отношении R1 имеется не ключевой атрибут А, значения которого являются значениями ключевого атрибута В другого отношения R2. Тогда говорят, что атрибут А отношения R1 есть внешний ключ.

Атрибут называется внешним ключом, потому что его значения однозначно характеризуют сущности, представленные кортежами некоторого другого отношения (т. е. задают значения их первичного ключа). Внешний ключ может быть составным, т. е. состоять из нескольких атрибутов. Говорят, что отношение, в котором определен внешний ключ, ссылается на соответствующее отношение, в котором такой же атрибут является первичным ключом.

С помощью внешних ключей устанавливаются связи между отношениями.

Если задаваемое таблицей отношение имеет ключ, то считается, что таблица тоже имеет ключ, и ее называют ключевой или таблицей с ключевыми полями.

Понятие тип данных в реляционной модели данных полностью совпадает с понятием типа данных в языках программирования. Обычно в современных реляционных БД допускается хранение:

§ символьных, числовых данных,

§ специализированных числовых данных (таких как "деньги")

§ специальных данных (дата, время, временной интервал).

Основной единицей обработки данных в реляционных БД является отношение, а не отдельные его кортежи (записи).

Свойство 1: Отсутствие кортежей-дубликатов.

Тело любого отношения никогда не содержит кортежей-дубликатов. Это следует из определения тела отношения как множества кортежей. В теории множеств любое множество состоит из различных элементов. Очевидно, что понятие «кортежей-дубликатов» совершенно бессмысленно. Это свойство служит хорошей иллюстрацией того факта, что отношение таблица – это не одно и тоже. В общем случае таблица может иметь одинаковые строки, отношение не может содержать одинаковые кортежи в принципе.

Свойство 2: Отсутствие упорядоченности кортежей (сверху вниз).

Отсутствие упорядоченности кортежей в значении отношения также является следствием определения тела отношения как множества кортежей. Тело отношения – это математическое множество, а множества в математике не упорядочены. В отношении СТУДЕНТ кортежи отношения могли бы располагаться в противоположном порядке, но оно при этом осталось бы тем же самым отношением. В отношении нет понятий позиционной адресации и следования.

Это свойство:

1) облегчает построение полного механизма реляционной модели данных, включая базовые средства манипулирования данными – реляционные алгебру и исчисление.

2) позволяет хранить упорядоченные списки кортежей в условиях интенсивно обновляемой базы данных гораздо сложнее технически, а поддержка упорядоченности влечет за собой существенные накладные расходы.

3) придает СУБД дополнительную гибкость при хранении баз данных во внешней памяти и при выполнении запросов к базе данных.

Это не противоречит тому, что при формулировании запроса к БД, например, на языке SQL можно потребовать сортировки результирующей таблицы в соответствии со значениями некоторых столбцов. Такой результат, вообще говоря, является не отношением, а некоторым упорядоченным списком кортежей, и он может быть только окончательным результатом, к которому уже нельзя адресовать запросы.

Свойство 3: Отсутствие упорядоченности атрибутов (слева направо).

Атрибуты отношений не упорядочены, поскольку по определению заголовок отношения есть множество пар <имя атрибута, имя домена>. Например, в отношении СТУДЕНТ атрибуты могли быть представлены в другом порядке (например, Номер л.д., ФИО, Специальность, Группа). Это было бы то же самое отношение с точки зрения реляционной модели.

Для ссылки на значение атрибута в кортеже отношения всегда используется имя атрибута.

Аналогично правилам обращения к элементам записи или структуры в языках программирования.

Заметим, что в языке SQL в некоторых случаях допускается индексное указание атрибутов, причем в качестве неявного порядка атрибутов используется их порядок в линейной форме определения схемы отношения (это одна из осуждаемых особенностей языка SQL).

Свойство 4: Атомарность значений атрибутов, первая нормальная форма отношения.

Значения всех атрибутов являются атомарными (вернее, скалярными). Каждый кортеж содержит ровно одно значение для каждого атрибута. Это следует из определения домена как потенциального множества значений скалярного типа данных, т. е. среди значений домена не могут содержаться значения с видимой структурой, в том числе множества значений (отношения).

Это не противоречит возможности использования при спецификации атрибутов типов данных, определяемых пользователями. Например, можно было бы добавить в схему отношения СТУДЕНТ атрибут ФОТО, определенный на домене (или типе данных) ФОТОГРАФИИ. Главное в атомарности значений атрибутов состоит в том, что реляционная СУБД не должна обеспечивать пользователям явной видимости внутренней структуры значения. Со всеми значениями можно обращаться только с помощью операций, определенных в соответствующем типе данных.

Принято говорить, что в реляционных базах данных допускаются только нормализованные отношения, или отношения, представленные в первой нормальной форме (1НФ).

Дата добавления: 2015-05-09