Базы данных 2

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6

Сетевая модель

Множественные родительско-дочерние отношения используются в сетевой модели.

Быстрый и легкий доступ к данным в этой модели возможен из-за коллективного доступа к элементам данных.

Рисунок, представленный выше, показывает сетевое представление для базы данных поставщиков и партий. На этом рисунке, как и в иерархическом подходе, записи и связи представляют данные.

Сеть - более общая структура, чем иерархия, потому дает возможность для каждой записи иметь любое количество непосредственных родителей и подчиненных.

Таким образом, сетевой подход позволяет моделировать отношение многие ко многим.

В дополнение к типам записи, представляющих поставщиков и партии непосредственно, добавляется третий тип записей, который называется соединением.

Возникновение соединения позволяет установить связь между поставщиком и партией, и содержит данные, описывающие связь.

Таким образом каждое соединение имеет две цепочки, одну цепочку поставщика и одну цепочку партии.

Что такое реляционная модель базы данных

В RDBMS, данные организованы в таблицы, которые состоят из строк и столбцов.

Строки таблиц являются кортежами, столбцы данных - атрибуты.

Данные в одной таблице не могут быть связаны с другой таблицей.

Система управления реляционными базами данных (RDBMS) имеет следующие свойства:

В RDBMS, данные представлены в форме таблиц.
В RDBMS, нет никаких отношений аппаратного типа между таблицами.
RDBMS не требует, чтобы пользователь понимал физическое хранение данных.
RDBMS отображает текущую информацию и структуру в системных таблицах.
RDBMS поддерживает концепцию пустых значений.
Данные, организованные в таблицах в виде строк и столбцов называются отношениями в RDBMS.
Позиция строки в таблице не имеет значения в RDBMS.
Пересечение строки и столбца должно дать единственное значение в RDBMS.
Все значения, появляющиеся в столбцах, должны принадлежать одному типу данных в RDBMS.
Значения в строке должны быть уникальны.
Названия столбцов таблицы должны быть уникальны в RDBMS.
В реляционной базе данных, нет никаких жестко закодированных определенных отношений между таблицами. Отношения могут быть определены в любое время, используя любое название столбца.

Некоторые из основных понятий RDBMS:

База данных

База данных - коллекция данных, которые сохранены в таблицах.

Таблицы представлены в формате строк и столбцов.

Данные, сохраненные в таблицах, связаны друг с другом.

Данные, хранящиеся в базе данных, связаны со специфической областью: система учета для производства, информация по поставщикам и покупателям для предприятия.

Таблицы

Таблица в базе данных используется для хранения данных. Таблицы состоят из строк и столбцов.

База данных может содержать много таблиц. Характеристики таблицы представлены ниже:

Таблицы состоят из строк (запись) и столбцов (поле).
имена таблицы уникальны и идентифицируют объект.

Некоторые ограничения, упомянутые ниже, должны учитываться пользователем при создании или работе с таблицей:

имена таблиц должны быть уникальны в пределах базы данных
имена столбцов должны быть уникальны в пределах таблицы

Столбцы

Столбцы имеют два типа:

декомпозитные - которые могут быть далее разделены на меньшие столбцы;
не декомпозитные - которые не могут быть далее разделены на меньшие столбцы.

Ограничения на столбцы:

Not Null- должен содержать некоторое не пустое значение.
No Duplicate - не позволяет в столбце находиться двум одинаковым значениям.
No Change - предотвращает изменение значений в столбце.

Правила Кодда

Информационное представление

В реляционной модели, вся информация явно и логически представлена значениями данных в таблицах.

Определение этой системы сохранено в форме каталога, который является словарем данных.

Гарантированный доступ

Каждое значение должно быть логически адресуемо, используя комбинацию имени таблицы, первичного ключевого значения и названия столбца.

Обработка пустых значений

В системах управления базой данных пустые значения могут использоваться, чтобы представить отсутствующую и неподходящую информацию. Поддержка пустых значений должна быть везде непротиворечива и независима от типов данных (например: пустое значение в символьном поле должно означать тот же самое, что и в целочисленном поле).

Правило описания базы данных

Описание базы данных сохранено и находится в виде таблиц, как же, как при определении данных.

Словарь данных должен присутствовать в пределах RDBMS.

Должна быть возможность работать со словарем данных, используя язык высокого уровня, известный как SQL.

Обновление, Вставка, Удаление

База данных не может называться реляционной, если работает по правилу "одна запись в один момент времени" при управлении данными.

Физическая независимость от данных

Пользовательский доступ к базе данных через прикладные программы должен оставаться логически непротиворечивым, при изменении структуры хранения или методов доступа к данным.

Для соответствия этому правилу доступ приложения к данным должен быть ограничен интерфейсом с логическим уровнем.

Логическая независимость от данных

Приложения должны быть независимы от изменений, сделанных в основных таблицах. Это правило позволяет динамически менять структуру базы данных без изменения приложений.

Отдельная таблица может быть разделена на одну и более таблиц, обеспечивая сохранение всех первоначальных данных, и поддерживая первичный ключ в каждой.

Правило целостности

Целостность связей применительно к реляционной базе данных должна быть определена в дополнительных реляционных языках данных и сохранена в базе, а не в прикладных программах.

Реляционная система должна иметь возможность управлять базами данных полностью через реляционные возможности.

Моделирование Данных

Отношения между объектами в системе могут быть представлены графически.

Если отношения сложны, моделирование объектов данных обеспечивает упрощенный подход к структурному проекту системы. Такая возможность помогает определять объекты данных в системе, состав каждого и отношения, которые существуют между ними.

Моделирование Данных включает два уровня:

формируется концептуальная модель данных, используя E-R Моделирование.
оптимизируется модель, удаляя избыток через процесс Нормализации. Нормализованная модель трансформируется в физическую базу данных.

Модель связи сущностей

Моделирование связи сущностей - методика для анализа и логического моделирования требований к данным системы. Методика использует три основных понятия: сущность, ее атрибуты и отношения, которые существуют между сущностями.

Сущность

Сущность - любой объект, место, человек, концепция или деятельность, о которых сохраняется информация. Это объект, который может иметь образец или местоположение.

Каждый образец должен иметь уникальность.

Каждая сущность имеет некоторые свойства (атрибуты) и операции, применимые к нему.

Атрибуты

Атрибуты - элементы данных, которые описывают объект.

Если атрибут сущности включает в себя несколько атрибутов, которые его описывают, то они должны быть разделены.

Отношения

Отношения могут быть определены как ассоциации среди сущностей. Отдельные сущности могут иметь отношения друг с другом. Три типа отношений представлены ниже:

отношение "Один к одному"
отношение "Один ко многим"
отношение "Многие ко многим"

Отношение "Один к одному"

Для примера возьмем институт, где один человек может возглавлять один отдел - Training. Один человек не может возглавлять более чем один отдел.

Отношение "Один ко многим" или "Многие к одному"

Рассмотрим следующие примеры:

много авторов могут писать одну книгу, и единственный автор может писать много книг.
продавец может продавать много изделий и одно изделие может быть продано несколькими продавцами.

Отношение «Многие ко многим»

Приведем пример, в котором курс предложен многим студентам и много студентов может зарегистрироваться на данном курсе.

Нормализация

Нормализация - процесс удаления избыточных данных из базы данных.

Это процесс, при котором неудовлетворительные реляционные схемы расчленяются путем разделения их атрибутов на меньшие реляционные схемы, которые обладают желаемыми свойствами.

Описывается три нормальные формы представления.

Первый шаг к нормализации заключается в преобразовании E-R модели в таблицы или отношения.

Следующий шаг должен заключаться в исследовании таблицы на избыточность и в случае необходимости, изменения на не избыточные формы.

Последним этапом эта не избыточная модель преобразуется в определение базы данных. В этом заключается цель проектирования базы данных.

Blog