Ключевые значения и ссылочная целостность

Реляционные структуры данных

Элементы реляционной модели

Реляционные базы данных для организации связей между записями применяют фактические значения атрибута, а не внутренние указатели. Вместо внутреннего указателя от записи продавца к записи заказа можно связать запись заказа с записью продавца, используя общий атрибут в каждой из записей, например номер идентификации продавца.

По сути, существуют три базовых компонента реляционной модели: реляционные структуры данных; ограничения, налагаемые на структуру данных; oпeрации, которые выполняются над этими структурами данных.

Реляционная модель поддерживает единственную "логическую" структуру, которая называется отношением. Это двумерная структура данных, соответствующая таблице в "физической" базе данных. Атрибуты представляют атомарные (неделимые) элементы данных, которые связаны отношением. Например, отношение Customer могло бы содержать такие атрибуты заказчика, как его номер, имя, регион, состояние кредита и т.д.

Фактические значения данных атрибутов отношения хранятся в кортежах, или строках, таблицы. Необязательно, чтобы отношение фактически содержало данные; даже если фактические данные для отношения не существуют, отношение остается определенным набором атрибутов.

Атрибуты группируются с другими атрибутами на основании их зависимости от значения первичного ключа. Первичный ключ — атрибут или группа атрибутов, который уникально идентифицирует строку в таблице. Таблица имеет единственный первичный ключ, и, как правило, каждая таблица имеет такой ключ. Поскольку значения первичного ключа используются как идентификаторы, они не могут быть пустыми. При использовании стандартной нотации для указания, что данный атрибут — первичный ключ отношения, атрибут подчеркивается. Если первичный ключ состоит из нескольких атрибутов, подчеркивается каждый атрибут.

Можно определять другие атрибуты в отношении как уникальные ключи отношения. В отличие от первичных ключей уникальные ключи могут содержать пустые значения. Практически уникальные ключи используются, чтобы предотвратить дублирование в таблице, а не для идентификации строк. Рассмотрим отношение, которое содержит атрибут United States Social Security Number (SSN) (номер в системе социального обеспечения США). В некоторых строках этот атрибут может быть пустым, так как не каждый человек в США получает SSN; однако для строк, которые содержат непустое значение атрибута SSN, оно должно быть уникальным для данного отношения.

Связь между отношениями обычно организуют с помощью атрибута, общего для обоих отношений. Этот общий атрибут обычно является первичным ключом одной таблицы и внешним ключом другой. Правила ссылочной целостности требуют, что бы значения внешнего ключа одного отношения ссылались на значения первичного ключа другого отношения. Внешние ключи могут также ссылаться на первичный ключ того же отношения.

Реляционные базы данных проектируются с использованием правил нормализации, определяющих перечень отношений и вхождение в них атрибутов. Существуют несколько форм нормализации, которым может соответствовать модель данных. Большинство проектов баз данных соответствует третьей нормальной форме. Эта форма предназначена для устранения избыточности в модели данных. Она требует, чтобы каждый атомарный элемент данных входил в модель данных один раз и зависел от одного и только от одного первичного ключа. Использование нормализованной модели данных гарантирует выполнение операций вставки, модификации и удаления без аномалий, которые могут появляться вследствие некорректно определенных отношений.

Глава 2. Реляционная алгебра

Реляционная модель определяет операции, которые разрешаются выполнять над отношением или группой отношений. Реляционные операторы делятся на унарные и бинарные. Результатом применения оператора к отношению (к отношениям) является другое отношение. Эти операции достаточно интуитивны и очень схожи с операциями над множествами. Бинарный тип оператора указывает, что в операции участвуют в качестве операндов два отношения; унарный тип — что одно отношение.

Дата добавления: 2014-01-07