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 →

Файл

ответ 20 .docx

ответ 20 .docx
Размер: 16.8 Кб

.

Пожаловаться на материал

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:

Ботаника. Биология

Вопросы и ответы к экзамену по ботанике Биология. Морфология растений. Строение корня, Побега, Стебель, Лист. Растения

Классификация сверл

Классификация сверл: по конструкции рабочей части, по конструкции хвостовой части, По способу изготовления, по способу изготовления, по форме обрабатываемых отверстий,

Коррупция и гражданское общество

Министерство здравоохранения РФ Кафедра философии и политологии Эссе на тему \"Коррупция и гражданское общество\"

Фотографування, як засіб дослідження природи.

Природа є важливим засобом гармонійного всебічного розвитку дитини. Фотографування допомагає зафіксувати певні явища  природи, які в послідуючому можна використати для дослідницької роботи.

Офтальмология. Ответы на тесты

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok