 |
Специальные реляционные операции.
|
|
|
|
Базовые понятия реляционных баз данных (РБД).
Базовые понятия РБД.
Основными понятиями являются: тип данных, домен, атрибут, кортеж, первичный ключ и отношения.
Понятие тип данных в РБД.
Типы данных. В РБД тип данных полностью однотипно понятию данных в языках программирования. В современных РБД числовые, битовые и ряд других аналогичных языкам, кроме того, имеются специфические типы данных – деньги, темпоральные данные (дата, время, временной интервал).
Понятие домена в РБД.
Домен – специфическое понятие РБД, но он имеет и некоторые аналогии в языках программирования, которые там назывались подтипами. Обычно домен определяется заданием некоторого базового типа данных, к которому относятся все элементы домена.
Если при определении типа данных выражение получает результат истина, то этот элемент является элементом домена. Наиболее общим интуитивным понятием домена является допустимые потенциальные множества данного типа.
Понятие схемы отношений в РБД.
Схема отношений – именованное множество пар (имя атрибута, имя домена). Степень отношений определяется арчностью (мощностью множества пар).
Понятие схемы данных в РБД.
Схема БД (в структурном смысле) - это набор именованных схем отношений.
Понятие кортежа в РБД.
Кортеж – это соответствующее схеме отношение (строка). Отношение – это множество кортежей (выражаются таблицей). РБД – это табличная база данных.
Понятие отношения в РБД.
Отношение - это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения. Иногда, чтобы не путаться, говорят "отношение-схема" и "отношение-экземпляр", иногда схему отношения называют заголовком отношения, а отношение как набор кортежей - телом отношения.
|
|
|
Фундаментальные свойства отношений.
1)В реляционных базах отсутствуют кортежи дубликаты. У каждого отношения имеется так называемый первичный ключ – набор атрибутов, значения которых однозначно определяют кортеж.
2)Кортежи в РБД не упорядочены. Отсутствие упорядоченности позволяет создать дополнительную гибкость.
3)В РБД атрибуты также не упорядочены. Атрибуты в РБД атомарны, т.е. не делимы. В РБД допускаются только нормализованные отношения. Нормализация отношений в РБД является классическим подходом к созданию реляционных баз.
Понятие первичного ключа.
Первичный ключ – набор атрибутов, значения которых однозначно определяют кортеж.
Понятие атрибута в РБД.
В РБД атрибуты также не упорядочены. Атрибуты в РБД атомарны, т.е. не делимы. В РБД допускаются только нормализованные отношения. Нормализация отношений в РБД является классическим подходом к созданию реляционных баз.
Понятие атомарности атрибута.
Атрибуты в РБД атомарны, т.е. не делимы.
Реляционная модель данных.
Модель данных обычно описывает набор некоторых родовых понятий и признаков. Наличие моделей данных позволяет сравнивать конкретные реализации для различных языков. Различают сетевые, иерархические, семантические и другие модели данных.
Впервые реляционную модель данных предложил Дейт. Согласно Дейту реляционная модель состоит из трёх частей: структурной, манипуляционной и целостной (описывают разные аспекты реляционного подхода). Обычно в структурной части модели фиксируются структуры данных, в РБД эта структура является нормализованным n-арным отношением. В манипуляционной части данных описывается фундаментальных механизм манипулирования реляционными данными.
Реляционная алгебра и реляционные исчисления.
Реляционная алгебра в основном базируется на классической теории множеств. Реляционные исчисления это логический аппарат исчисления предикатов первого порядка. Основной функцией манипуляционной части модели является обеспечение реляционности для конкретного языка. Обычно язык манипулирования данными называется реляционным если он имеет соответствующую выразительность и мощность.
|
|
|
Основные теоретико-множественные операции.
В реляционной алгебре, которая используется в манипуляционной части модели данных, отношения рассматриваются как множества. Тогда средства манипулирования отношениями можно базировать на теоретико-множественных операциях. Весь этот механизм реляционных отношений впервые был предложен Компддом.
В состав теоретико-множественных операций входят операции:
- объединения отношений;
- пересечения отношений;
- взятия разности отношений;
- прямого произведения отношений.
Специальные реляционные операции.
Специально-реляционные операции: ограничения отношений, проекция отношения, соединение отношение и деление отношений. Кроме того в состав алгебры включены операции присваивания, которые позволяет сохранить в памяти результаты алгебраических выражений.
1.При выполнении операции объединения двух отношений результатом являются отношения, включающие все кортежи входящие хотя бы в одно из этих отношений.
2.Операция пересечения двух отношений дает отношение, включающее все кортежи, входящие в оба отношения.
3.Отношение разности двух отношений включает кортежи, входящие в отношение первого операнда такие, которые не входят в отношения второго.
4.Произведением двух отношений является отношение кортежи которого является конкатерацией (сцепление) кортежей первого и второго операнда.
5.Ограничение отношений по условию является отношение, включающие кортежи отношений операндов, удовлетворяющие этому условию.
6.Проекцией отношений на заданный набор является отношение, кортежи которого получаются путем взятия отношений или соответствующих значений кортежей другого операнда.
7.Соединенением отношений является результирующее отношение, кортежи которого являются конкатерацией кортежей первого и второго отношений.
|
|
|
8.Реляционное деление двух операндов. У этой операции могут быть бинарные и унарные отношения. Результирующее отношение состоит из одноатрибутных кортежей включающих первое атрибута значений кортежей и первого операнда.
9.Операция переименования отношений – новые отношения тело, которого совпадает с телом операнда, но имена атрибутов изменяются.
10.Операция присваивания – результат сохранения вычисления реляционного выражения.
|
|
|
