Курсовая работа: Управление базами данных

Выделяют три группы правил целостности:

- целостность по сущностям;

- целостность по ссылкам;

- целостность, определяемая пользователем.

1.5 Реляционная модель данных

Модель данных описывает некоторый набор понятий и признаков, которыми должны обладать СУБД и управляемые ими базы данных, которые основаны на этой модели. Наличие модели данных позволяет сравнивать конкретные реализации с помощью одного общего языка.

Первой формализованной и общепризнанной моделью данных была реляционная модель Кодда. Структуры данных в реляционной модели основываются на плоских нормализованных отношениях, ограничения целостности выражаются с помощью средств логики первого порядка и, наконец, манипулирование данными осуществляется на основе реляционной алгебры. Кодд показал, что любое представление данных сводится к совокупности двумерных таблиц особого вида, известного в математике как отношение - relation (англ.).

Основными понятиями реляционной модели являются (рис. 1.1):

- отношение (таблица);

- домен (значения столбца);

- атрибут (столбец, поле);

- кортеж (строка, запись).

Рис. 1.1. Определяющие компоненты реляционной базы данных

Наименьшая единица данных реляционной модели - это отдельное атомарное (неразложимое) для данной модели значение данных. Так, в одной предметной области фамилия, имя и отчество могут рассматриваться как единое значение, а в другой - как три различных значения. Наиболее правильной трактовкой понятия домена является понимание домена как допустимого потенциального множества значений данного типа. Например, домен «Фамилия» в нашем примере определен на базовом типе строк символов, но в число его значений могут входить только те строки, которые могут отображать фамилию. Данные считаются сравнимыми только в том случае, когда они относятся к одному домену. В нашем примере значения доменов ФАМИЛИЯ и ИМЯ относятся к типу строковых данных, но не являются сравнимыми.

Тип данных в реляционной модели данных полностью соответствует типу данных в языках программирования. Обычно в современных реляционных БД допускается хранение символьных, числовых, логических данных, дат, времени, временных интервалов, МЕМО-полей и др.

Схема отношения - это именованное множество пар {имя атрибута, имя домена (или типа, если понятие домена не поддерживается)} (рис. 1.2). Степень или «арность» схемы отношения - мощность этого множества. Схема базы данных (в структурном смысле) - это набор именованных схем отношений. Отношение - это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения.

Рис. 1.2. Графическое представление отношений в настольной базе данных Access 2000

Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, - это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. Попросту говоря, кортеж - это набор именованных значений заданного типа.

Хотя Коддом были сформулированы 12 правил для реляционных баз данных (БД), но, собственно говоря, первые два составляют суть реляционных баз данных и достаточно понятны даже рядовым пользователям. Так, правило 1 (информационное правило) гласит о том, что вся информация в реляционной базе данных представляется как набор значений, хранящихся в таблицах. Правило 2(правило гарантии доступа) определяет, что доступ к каждому элементу данных в реляционной базе данных можно получить с помощью имени таблицы, первичного ключа и названия столбца.

1.6 Реляционная БД

Распространенным представлением отношения является таблица, заголовком которой является схема отношения, а строками - кортежи отношения-экземпляра (см. рис. 1.1). В этом случае имена атрибутов именуют столбцы этой таблицы, поэтому иногда говорят столбец таблицы, имея в виду атрибут отношения. Этой терминологии придерживаются в большинстве коммерческих реляционных СУБД.

Реляционная база данных - это совокупность отношений, содержащих всю информацию, которая должна храниться в базе данных. Однако пользователи могут воспринимать такую базу данных как совокупность таблиц.

Основными признаками реляционной базы данных являются следующие:

- каждая таблица состоит из однотипных строк и имеет уникальное имя;

- строки имеют фиксированное число полей (столбцов) и значений, т. е. в каждой позиции таблицы на пересечении строки и столбца всегда имеется в точности одно значение или ничего;

- строки таблицы обязательно отличаются друг от друга хотя бы единственным значением, что позволяет однозначно идентифицировать любую строку такой таблицы;

- столбцам таблицы однозначно присваиваются имена, и в каждом из них размещаются однородные значения данных;