Реляционные базы данных. Правила Кодда. Аномалии в реляционных базах данных. Нормальные формы

20.Реляционные базы данных. Правила Кодда. Аномалии в реляционных базах данных. Нормальные формы.

Реляционные (от англ. relation - отношение) БД - это совокупность характеризующих определенную предметную область двумерных таблиц, информация в которых хранится в виде упорядоченного набора записей - строк таблицы.

Реляционная таблица обладает следующими свойствами:

♦ все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д.) и длину;

♦ одинаковые строки в таблице отсутствуют;

♦ порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Таблица, как правило, содержит информацию о некотором понятии предметной области. Каждая строка в таблице - конкретная реализация (значение) этого понятия. Столбцы таблицы - свойства (атрибуты) данного понятия. Столбец в такой таблице называется полем. Записи в таблице отличаются значениями своих полей. Все поля обладают свойствами, от которых зависит, какие типы данных можно вводить в поле и какие операции с ними Можно выполнять.

Каждое поле обладает уникальным именем, характеризуется длиной, задаваемой в символах. Имена полей выбираются исходя из смыслового содержания поля. Поля (одно или несколько), по которым можно однозначно определить записи в таблице, называются ключевыми.

Различают несколько типов полей. Текстовый тип служит для хранения символьных данных и имеет ограничение на число символов (обычно до 255). В числовое поле вводятся целые или действительные числа. В последнем случае кроме размера поля задается также размер десятичной части числа. Поле для ввода даты или времени имеет тип Дата/ I время. С полями такого типа можно выполнять вычисления. Поле логического типа может содержать одно из двух логических„значений: Да или Нет (0 или 1; Истина или Ложь) и иметь длину в 1 байт. Денежные суммы можно хранить в числовом поле, но в денежном формате с ними удобнее работать. Кроме указания точности вычислений, этот тип содержит обозначение денежной единицы.

Тэд Кодд в 1969 году сформулировал двенадцать правил, которым должна соответствовать настоящая реляционная база данных. Они являются полуофициальным определением понятия «реляционная база данных

Правило 1 гласит, что вся информация в реляционных базах данных представляется значениями в таблицах. Все данные представляются в табличном формате - другого способа просмотреть информацию в базе данных не существует. Набор связанных таблиц образует базу данных. Таблицы в реляционной базе разделены, но полностью равноправны. Между ними не существует никакой иерархии.

Правило 2 указывает на роль первичных ключей при поиске информации в базе данных. Имя таблицы позволяет найти требуемую таблицу, имя столбца позволяет найти требуемый столбец, а значение первичного ключ позволяет найти строку, содержащую искомый элемент данных.

Правило 3 требует, чтобы отсутствующие данные можно было представить с помощью недействительных значений (NULL). Существенно, что использование нулей инициирует переход с двухзначной логики (да/нет) на трехзначную (да/нет/может быть).

Правило 4 гласит, что реляционная база данных должна сама себя описывать. В реляционной базе данных существует два типа таблиц - пользовательские таблицы и системные таблицы. Пользовательские таблицы содержат информацию. Системные таблицы описывают структуру самой базы данных, однако доступ к ним можно получить так же, как и к любым другим таблицам.

Правило 5 требует, чтобы СУБД использовала язык реляционной базы данных, например SQL, хотя явно SQL в правиле не упомянут. Такой язык должен поддерживать все основные функции СУБД - создание базы данных, чтение и ввод данных, реализацию защиты базы данных и т. д.

Правило 6 касается представлений, которые являются виртуальными таблицами. Виртуальные таблицы, в отличие от «настоящих» таблиц, физически не хранятся в базе данных. В то же время необходимо осознавать, что виртуальные таблицы это не копия некоторых данных, помещаемая в другую таблицу. Когда вы изменяете данные в виртуальной таблице, то тем самым изменяете данные в базовых таблицах. В идеальной реляционной системе с виртуальными таблицами можно оперировать, как и с

любыми другими таблицами. Это одно из правил, которые сложнее всего реализовать на практике.

Правило 7 акцентирует внимание на том, что базы данных по своей природе ориентированы на множества. Оно требует, чтобы операции добавления, изменения и удаления можно было выполнять над множествами строк. Это правило запрещает реализации, в которых поддерживаются операции только над одной строкой.

Правило 8 и 9 означают отделение пользователя и прикладной программы от низкоуровневой реализации базы данных. Они утверждают, что конкретные способы реализации хранения или доступа, используемые в СУБД, и даже изменения структуры таблиц базы данных не должны влиять на возможность пользователя работать с данными. Реляционная модель обеспечивает независимость данных на двух уровнях - физическом и логическом. Физическая независимость данных означает с точки зрения пользователя, что представление данных абсолютно не зависит от способа их физического хранения. Логическая независимость означает, что изменение взаимосвязей между таблицами и строками, их структура не влияют на правильное функционирование программ и текущих запросов.

Правило 10 гласит, что язык базы данных должен поддерживать ограничения на вводимые данные и на действия, которые могут быть выполнены над данными. Целостность - очень сложный и серьезный вопрос при управлении реляционными базами данных. Несогласованность или противоречивость данных может возникать вследствие сбоя системы - проблемы с аппаратным обеспечением, ошибки в программном обеспечении или логической ошибки в приложениях. Реляционные системы управления базами данных защищают данные от такого типа несогласованности, гарантируя, что команда либо будет исполнена до конца, либо будет полностью отменена.

Другой тип целостности, называемый объектной целостностью, связан с корректным проектированием базы данных. Объектная целостность требует, чтобы ни один первичный ключ не имел нулевого значения.

Третий тип целостности, называемой ссылочной целостностью, означает непротиворечивость между частями информации, повторяющимися в разных таблицах. Например, если вы изменяете неправильно введенный номер карточки страхового полиса в одной таблице, другие таблицы, содержащие эту же информацию, продолжают ссылаться на старый номер, поэтому необходимо обновить и эти таблицы. Чрезвычайно важно, чтобы при изменении информации в одном месте, она соответственно изменялась и во всех других местах. Кроме того, по определению Кодда, ограничения на целостность должны:

- Определяться на языке высокого уровня, используемом системой для всех других целей;

- Храниться в базе данных, а не в программных приложениях.

Эти возможности в том или ином виде реализованы в большинстве СУБД.

Правило 11 гласит, что язык базы данных должен обеспечивать возможность работы с распределенными данными, расположенными на других компьютерных системах.

И, наконец, правило 12 предотвращает использование других возможностей для работы с базой данных, помимо языка базы данных, поскольку это может нарушить ее целостность.

Двенадцать правил Кодда считаются определением реляционной СУБД. Однако можно сформулировать и более простое определение:

Реляционной называется база данных, в которой все данные, доступные пользователю, организованны в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами.

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Реляционные (от англ. relation - отношение) БД - это совокупность характеризующих определенную предметную область двумерных таблиц, информация в которых хранится в виде упорядоченного набора записей - строк таблицы.

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Строение и функции кожи ребёнка

Исследование финансовых аспектов развития Российской экономики в условиях повышения страновых рисков

Реферат По бухгалтерскому учёту Оценка состояния экономики России. Воздействие финансов на экономику РФ. Страновый риск. Влияние странового риска на становление рыночных отношений в РФ. Проблемы и перспективы государственного финансового регулирования экономики страновых рисков

Тесты педиатрия (каз.)

Балаларда ас қорыту мүшелерінің аурулары кезінде жиі кездесетін белгі. Балаларда ашқарынға пайда болатын, ащы иіспен шырышты құсу қай ауру кезінде болады. Жіті гастрит кезінде қай тағамдарды ұсынады

Отчет по учебной практике (ознакомительная практика, встроенная в семестр, в учреждениях системы общего и специального образования)

Профиль подготовки Логопедия.

Биохимия. Ответы на экзаменационные вопросы

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok