1. 2 Системы управления базами данных. Основные функции

Вид материала

Документы

Содержание 9.1 Альтернативные ключи 10.1 Модель данных 10.2 Модель инвертированных списков

Подобный материал:

• Системы управления базами данных (субд). Назначение и основные функции, 30.4kb.
• Тема Базы данных. Системы управления базами даннях (12 часов), 116.1kb.
• Программа дисциплины Системы управления базами данных Семестры, 22.73kb.
• Системы управления базами данных, 313.7kb.
• Развитие объектно-ориентированных систем управления базами данных, 122.52kb.
• Проектирование базы данных, 642.58kb.
• Темы для докладов Базы данных (БД): назначение, классификация. Системы управления базами, 4.8kb.
• Вопросы к государственному экзамену по специальности «Информационные системы и технологии», 39.93kb.
• Базовая учебная программа дисциплины «системы управления базами данных» для студентов, 80.99kb.
• «Прикладная информатика (по областям)», 1362.72kb.

9.1 Альтернативные ключи

Возможным ключом сущности называется один или более атрибутов, значения которых являются уникальными для каждого экземпляра данной сущности. В принципе сущность может иметь несколько возможных ключей. Каждый сотрудник, например, может идентифицироваться тройкой < ``имя'', ``отчество'', ``фамилия'' >, а так же значением атрибута ``ИНН''. Один из возможных ключей всегда становится первичным ключом (каждая сущность должна иметь первичный ключ), а остальные возможные ключи называются альтернативными ключами'.

Каждому альтернативному ключу в рамках сущности присваивается номер, и напротив каждого атрибута, который принадлежит данному ключу ставится метка ``(AK<номер ключа>)''²⁷. Поскольку каждый атрибут может входить в несколько возможных ключей (и соответственно в несколько альтернативных), то атрибут может иметь несколько пометок: (AK1, AK2, ...). такая пометка может стоять напротив атрибута первичного ключа (см. рис. 19).

Использование альтернативных ключей подчиняется следующим правилам:

1. Каждая сущность должна иметь один первичный ключ и любое количество альтернативных ключей.
   
2. Каждый ключ может состоять из одного или нескольких атрибутов.
   
3. Каждый атрибут может быть частью более чем одного ключа.
   

9.2 Роли

Если между двумя сущностями существует более одного отношения ``один-ко-многим'', то атрибуты первичного ключа родительской сущности должны несколько раз появиться в дочерней сущности (несколько внешних ключей будут состоять из одинаковых атрибутов). Для того чтобы в этом случае не возникало неоднозначности каждому такому внешнему ключу может быть присвоена роль, которая позволит соотнести атрибут внешнего ключа с соответствующим отношением.

Каждой роли присваивается имя (обычно это существительное), которое на диаграмме предшествует имени атрибута и отделяется от него точкой (см. рис. 20).

10.1 Модель данных

Модели объектов-связей (например, аналогичные тем, которые получаются при использовании методики IDEF1X) являются весьма удобным инструментом на этапе анализа прикладной области с целью выявления тех структур данных, которые войдут в состав БД. Можно выделить следующие полезные особенности моделей объектов-связей:

1. При построении таких моделей выделяются объекты и связи, определяющие содержание БД. При этом анализируются потребности в информации, возможности по ее сбору и поддержанию актуальности.
   
2. При разработке моделей объектов связей основное внимение уделяется требованиям прикладной области, а не особенностям и ограничениям конкретное СУБД.
   
3. Терминология модели приближена к терминологии прикладной области. Это особенно важно, когда создание БД требует участия людей, которые не являются специалистами в области обработки информации.
   

Однако модели объектов-связей не являются достаточно формальными для создания реальных БД. БД может быть полезной лишь в том случае, если обеспечена возможность обработки хранящихся данных с помощью программ. Для этого СУБД должна предусматривать набор примитивных операций. Поскольку для программы в принципе невозможно получать доступ к данным в обход этого набора операций, то он фактически определяет спектр возможностей по обработке данных. Модель объектов-связей никак не определяет возможный набор операций, которые могут выполняться над введенными структурами. Поэтому требуется ее дальнейшая конкретизация для получения модели данных, пригодной для практического использования.

В дальнейшем по моделью данных будем понимать комбинацию по крайней мере трех составляющих [4]:

1. Структурная часть. Набора типов структур данных (являющихся блоками при построении БД).
   
2. Обрабатывающая часть. Набора оператором или правил вывода, которые могут быть применены к любым правильным примерам типо данных, перечисленных в (1), чтобы находить, выводить или преобразовывать информацию, содержащуюся в любых частях этих структур в любых комбинациях.
   
3. Ограничения целостности. Набора общих правил целостности, которые прямо или косвенно определяют множество непротиворечивых состояний БД, или множество изменения ее состояния, или и то и другое. Эти правила являются общими в том смысле, что они применяются к любой БД, использующей данную модель.
   

На практике наиблошее распространение получили следующие модели данных:

1. Инвертированные списки.
   
2. Сетевая.
   
3. Иерархическая.
   
4. Реляционная.
   

10.2 Модель инвертированных списков

БД на основе инвертированных списков представляет собой совокупность файлов, содержащих записи (таблиц). Для записей в файле определен некоторый порядок, диктуемый физической организацией данных. Для каждого файла может быть определено произвольное число других упорядочений на основании значений некоторых полей записей (инвертированных списков). Обычно для этого используются индексы.

Программа может перемещаться от одной записи к другой²⁸ используя либо физический порядок записей, либо один из инвертированных списков. Перемещение может состоять, например, в переходе к

1. следующей записи;
   
2. предыдущей записи;
   
3. первой записи;
   
4. последней записи.
   

Существуют также операции вставки записей в основной файл, в инвертированные списки, а так же операции модификации и удаления.

Например, если основной файл содержит поля: ``имя'', ``фамилия'', ``отчество'', ``номер отдела'', ``номер комнаты'', то упорядочив этот файл по первым трем полям можно легко находить для каждого сотрудника одел, где он работает или комнату, где находтся его рабочее место. Однако, чтобы получить список всех сотрудников какого либо отдела такое упорядочение будет бесполезным. Однако можно инвертировать список, упорядочив его по отделам. Аналогично, если требуется определить всех сотрудников, которые находятся в некоторой комнате, то можно построить еще одно упорядочение - по номерам комнат (рис. 22).

В такой модели данных отсутствуют ограничения целостности как таковые. Все ограничения на возможные экземпляры БД задаются теми программами, которые работают с БД. Одно из немногих ограничений, которое все-таки может присутсвовать - это ограничение, задаваемое уникальным индексом.