Реляционная модель БД

Лекция 9. Принципы создания баз данных. Реляционная модель БД Создание структуры базы данных

Теория реляционной БД разработана в 1970 г. на основе математической теории отношений Эдгаром Франком Коддом (E. F. Codd, 1923 - 2003) – талантливым американским специалистом в области баз данных.

Реляционной считается такая база данных, в которой все данные представлены для пользователя в виде прямоугольных таблиц значений данных, и все операции над базой данных сводятся к манипуляциям с таблицами. Таблица состоит из строк (записей) и столбцов (полей) и имеет имя, уникальное внутри базы данных.

Реляционная модель позволила решить одну из важнейших задач в управлении базами данных – обеспечить независимость представления и описания данных от прикладных программ, в результате чего было упрощено проектирование и программирование баз данных.

К основным достоинствам реляционной модели данных следует отнести:

- наличие небольшого набора интуитивно понятных абстракций, которые позволяют сравнительно просто моделировать данные и допускают точные формальные определения;

- наличие простого и мощного математического аппарата, опирающегося на теорию множеств и математическую логику и обеспечивающего теоретический базис реляционного подхода к организации баз данных;

- возможность манипулирования данными без необходимости знания конкретной физической структуры БД.

Основными понятиями в этой теории являются: таблица (отношение), запись илистрока ( кортеж), поле или столбец ( атрибут)и ключи.

БД содержит множество таблиц ( отношений), каждая из которых содержит информацию о каких-либо объектах одного типа.

Пользуясь определениями Visual Basic, таблица - это объект, в котором данные сохраняются в формате записей и полей. Таблица (или отношение) является основным структурным элементом системы управления базой данных.

Каждая запись (кортеж) таблицы имеет свой уникальный индекс, т. е., таблица должна содержать поле, содержащее уникальное значение для каждой записи, например, номер по порядку в счётчике записей или, так называемый, первичный ключ.

При объявлении типов полей таблицы следует напомнить, что они должны соответствовать сохраняемым в этом поле данным.

Основные типы данных таблиц:

- Text - для строк символов, таких, как имена, адреса, фамилии и телефонные номера. Строка может быть длиной до 255 символов;

- Integer - для коротких целых чисел. Сохраняет значения до ±32767;

- Long -длядлинных целых чисел. Long присваивается счетчикам записей в таблицах. Счетчики имеют дополнительное свойство – Autoincrement (Автоматическое приращение значения). Когда флажок включен, каждой записи автоматически присваивается следующий доступный (уникальный) номер;

- Single и Double - для чисел с плавающей точкой. Тип Double может сохранять с большей, чем Single, точностью (до 15 знаков после запятой);

- Currency - для значений денежных сумм;

- Date/Time -для значений даты и времени;

- Boolean - для значений True и False;

- Memo - для строк длиной до 65535 символов. Используется для записи комментариев. Можно назначать определенную длину строки.

Создание таблиц (отношений) в реляционной БД

В качестве примера рассматривается следующую таблицу:

Номер	Фамилия	Имя	Отчество	Группа	Староста
	Вихарева	Юлия	Игоревна	БП-11	Занина
	Никиенко	Дарья	Алексеевна	БП-11	Занина
	Иванова	Дарья	Андреевна	БП-12	Мальцева
	Посохина	Ксения	Андреевна	ЭП-11	Мымрина
	Лузина	Марина	Алексеевна	ЭП-12	Лучникова

Вероятным ключом таблицы (отношения) называется множество атрибутов, когда каждое сочетание их значений встречается толь­ко в одной строке отношения, и никакое подмножество атри­бутов этим свойством не обладает. В отношении может быть несколько вероятных ключей.

Вероятный ключ может быть простым (поле "Номер") и составным, например, пара полей "Фамилия" и "Имя". Как в первом, так и во втором случае сочетание их значений не повторяется, т. е. является уникальным.

Важность вероятных ключей при обработке данных опреде­ляется тем, что выборка по известному значению вероятного ключа дает в результате только одну строку отношения, т. е. обеспечивает строгую однозначность выборки.

При составном вероятном ключе для предотвращения неоднозначности выборки, необходимо систематически отслеживать изменения значений атрибутов, что порой бывает невозможно. Поэтому в качестве основного (первичного) ключа чаще выбирается простой ключ, в частности поле "Номер", значения которого уникальны по определению.

Первичным ключом (или просто ключом) отношения называется такой вероятный ключ, по значениям которого производится контроль досто­верности информации в отношении.

Связь между таблицами устанавливается с помощью совпадающих полей.

Так первичный ключ одной таблицы связывается с внешним ключом другой таблицы, имеющим такой же тип данных и размер поля.

Между таблицами в БД устанавливаются отношения. Существует четыре типа отношений:

- один-к-одному;

- один-ко-многим;

- много-к-одному;

- много‑ко‑многим.

Отношение один-к-одному означает, что каждая запись одной таблицы соответствует только одной записи в другой таблице. Например, если одна из таблиц содержит данные о сотрудниках предприятия, а вторая – профессиональные сведения о каждом из них, то между ними устанавливается связь один-к-одному, т. е. для одного человека из первой таблицы может существовать только одна запись о профессиональных сведениях из второй таблицы.

Наиболее часто встречающимся типом отношений является отношение один-ко-многим (например, один клиент имеет много заказов). Отношение много-к-одному аналогично ему, т. е., если рассматривать заказы по отношению к клиенту.

Отношение много-ко-многим можно рассмотреть на примере сравнения двух списков: список товаров, производимых поставщиком и список товаров заказанных потребителями.

Дата добавления: 2014-01-04