Реляционные базы данных

Каждое отношение представляет состояние класса объектов в некоторый  момент времени. Следовательно, одной  схеме отношения в разные моменты  времени могут соответствовать  разные отношения.

Множество значений отношения  можно представить в виде таблицы, в которой соблюдаются следующие соответствия:

- название таблицы  и перечень названий граф соответствуют  схеме отношения,

- строке таблицы соответствует  кортеж отношения,

- все строки таблицы  (и соответственно все кортежи)  различны,

- порядок строк и столбцов произвольный (в частности, реляционная модель данных не предполагает специальную сортировку строк).

Отношение также называют нормализованным файлом.

Отношение реляционной  БД может быть описано в терминах теории множеств. Рассмотрим множество  доменов D={D1, D2, …, Dk} и создадим декартово произведение доменов U=D1• D2 • D3 • …• Dk.

Каждый элемент  U имеет вид (d1, d2, d3, …, dk), где d1 – элемент домена D1, d2 – элемент D2 и т.д. В множестве U представлены всевозможные сочетания значений доменов, полученные по названному принципу. Среди элементов из U содержатся такие, которые не соответствуют реально имеющимся и не могут храниться в БД. Отношение R, включающее истинные сообщения, является подмножеством U. Атрибуты отношения R используют домены из D в качестве своих областей определения.

Реляционная база данных представляет собой множество отношений.

Схема реляционной БД содержит следующие компоненты:⁸

S(rel)=<A, R, Dom, Rel, V(s)>,где

A – множество имен атрибутов,

R – множество имен отношений,

Dom – вхождение атрибутов в домены,

Rel – вхождение атрибутов в отношения,

V(s) – множество ограничений.

Описание процессов  обработки отношений может быть выполнено двумя способами:

- указанием перечня  операций, выполнение которых приводит  к требуемому результату (процедурный подход),

- описанием свойств,  которым должно удовлетворять  результирующее отношение (декларативный  подход).

Приводимые далее операции над отношениями ориентированы  на процедурное описание процессов  обработки данных. Вместе с множеством отношений эти операции образуют реляционную алгебру.

 

2.3 Проектирование реляционной БД

 

Создание БД начинается с разработки.

Этапы проекта БД:

- Исследование области  данных;

- Данное исследование (объекты и их атрибуты);

- Четкость соотношений  между объектами и определением основных и вторичных (внешних) ключей.

В процессе проектирования определяется строение реляционного БД (сочинение таблиц, их структурной  и логической связи). Структура таблицы  определяется сочинением столбцов, типа данных и размеров столбцов, табличных ключей.

К фундаментальным понятиям модели БД «аромат - передача» беспокойство: объекты, связь промежуточный и  их атрибуты (свойства).

Аромат - любой определенный или абстрактный объект в продуманной  области данных. Объекты - типы основной информации, которые сохранены в БД (в реляционном БД каждого аромата таблица), присваивается. Объекты могут коснуться: студенты, клиенты, подразделения и т.д. существенная Копия и тип аромата являются различными понятиями. Тип аромата понятия касается коммутируемого из однородных персонажей, сюжетов или событий, появляющихся как целого (например, студент, клиент и т.д.). Проблемы копии аромата, например, определенный персонаж в коммутируемом. Студент, и копия - Петров, Сидоров и и т.д. могут быть типом аромата

Атрибут - существенное свойство в области данных. Его имя должно быть единственным для существенного  определенного типа. Например, для  аромата студент после атрибутов  может использоваться: фамилия, имя, патроним, финик рождения и рождение помещают, данные паспорта и т.д. В реляционном БД атрибуты сохранены в полях таблиц.

Передача - корреляция между  объектами в области данных. Связь  представляет соединения между частями  БД (в реляционном БД, соединение между записями таблиц).

Объекты - данные, которые  классифицируются на типе, и коммуникационном шоу, как эти типы данных соответствуют один другому. Если описать некоторую область данных, в основном называет - передача, мы получаем аромат модели - передача для этого БД. Данные должны быть накоплены в БД "Обряд оврага" о студентах, группах студентов, об оценках студентов на различных наказаниях, об учителях, о предоставлениях, мы будем и т.д. ограничены данным о студентах, группах студентов и об оценках студентов на различных наказаниях. Мы определяем объекты, атрибуты объектов и основных необходимых условий к функциям БД с ограниченными данными.

Основное в значительных для подробности объектах БД "Обряд  оврага": Students, Groups студентов, Наказаний, Прогресса.

Основное в значительных для подробности атрибутах объектов:

- Студенты - фамилия,  имя, патроним, съемочный павильон, финик рождения и рождение  помещают, группа студентов; 

- Группы студентов  - заголовок, блюдо, семестр; 

- Наказания - заголовок,  количество часов 

- Прогресс - оценка, тип  управления.

Основные необходимые условия к функциям БД:

- Выбрать прогресс  студента на наказаниях с инструкциями  общего количества часов и  типа управления;

- Выбрать прогресс  студентов на группах и наказаниях;

- Выбрать наказания,  изученные группой студентов  на определенном блюде или определенный семестр.

 От области данных  анализ данных следует за этим, необходимо для каждого аромата  присвоить элементарную двухмерную  таблицу (соотношения). Далее необходимо  установить логическую связь  между таблицами. Между табличными Студентами и Прогрессом необходимо установить такое соединение, что к каждой записи от табличных Студентов там соответствовал некоторые записи в табличном Прогрессе, то есть одном - к - очень, поскольку у каждого студента могут быть некоторые оценки.

Логическая передача между объектами Группы - Студенты определяются как один - к - много  распознающее, что в группе есть много студентов, и каждый студент - часть одной группе. Логическая передача между объектами Наказания - Прогресс определяется как один - к - очень, потому что на каждом наказании некоторым оценкам можно доставить различных студентов.

На основе выше-установленного мы делаем аромат модели - передача для  БД "Обряд оврага". Стрелка - коммуникационное условное обозначение: один - к - очень.

Рисунок 5 – Пример связи в БД «Деканат»

Для создания БД необходимо применить одну из известных СУБД, например СУБД Access.

Заключение

 

Для сегодня реляционных  баз данных остаются самым широко распространенным, благодаря простоте и визуализации и в ходе создания и в уровне пользователя.

Основное преимущество совместимости реляционных баз  данных с самым популярным языком SQL запросов. Посредством единственного запроса на этом языке возможно соединить некоторые таблицы в височной таблице и сократить из требуемые строки и столбцы (отбор и проекция). Поскольку табличное строение реляционной базы данных интуитивно является четким потребителям, также SQL языка прост и легок для изучения. У реляционной модели есть твердая теоретическая основа, на которой базировались выделение и реализация реляционных баз данных. На волне популярности, вызванной успехом реляционной модели, SQL стал основным языком для реляционных баз данных.

Поскольку Стонебрекер  говорил, поставщики реляционной системной  иллюзии поддержки того РСУБД ответ на потребности любого приложения, соединенного с управлением данными. Например, когда хранения системы передачи и обработки данных и системы поддержки принятия решений стали важными прикладными областями, поставщики адаптировали продукты к потребностям, которые воскресли в этих новых областях. Они обеспечивают новые возможности на не слишком соответствующий с этой целью реализации систем управления данных, которые ориентируются на поддержку SQL языка, знакомого всем. Однако эти грехопадения модели, когда кто-то начинает анализировать инициирующие потребности более глубоко.

В ходе исследования информации, сформулированной выше следующего ограничения  продуманной модели баз данных, открывается:

- Поскольку все поля  одной таблицы должны содержать  постоянное число полей заранее определенных типов, необходимо составить дополнительные таблицы, рассматривая определенные функции элементов, посредством внешних ключей. Такой подход строго усложняет создание некоторые трудные корреляции в базе данных;

- Богатый трудовой ввод манипулирования информация и изменения связи.

Таким образом, мы видим, что несмотря на наличие высокопроизводительных серверов реляционных баз данных, обладающих разработанными возможностями  согласно реляционному подходу, в мире информационных приложений есть определенная неудовлетворенность. Компании, производящие СУБД, чувствуйте эту неудовлетворенность а не потерять рынок в будущем, попытаться дать продуктам новые качества.

Несмотря на открытое ограничение реляционных баз  данных, они обладают строкой преимуществ:

- разделение таблиц  разными программами;

- развернутый “код  возврата” при ошибках;

- высокая скорость  обработки запросов (команда SELECT языка SQL; результатом выборки  является таблица, которая содержит  поля, удовлетворяющие заданному критерию);

- сама концепция объектных  баз данных довольно сложна  и требует от программистов  серьезного и длительного обучения;

- относительно высокая  скорость при работе с большими  объемами данных.

Глоссарий

№	Понятия	Содержание
1	База данных	совокупность связанных данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования, независимая от прикладных программ.
2	Банк данных	автоматизированная информационная система централизованного хранения и коллективного использования данных.
3	Домен	в базах данных - множество  всех значений атрибута в некотором  отношении.
4	Кортеж	это множество пар {имя  атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени  атрибута, принадлежащего схеме отношения.
5	Первичный ключ переменной отношения	является такое подмножество S множества атрибутов ее заголовка, что в любое время значение первичного ключа (составное, если в состав первичного ключа входит более одного атрибута) в любом кортеже тела отношения отличается от значения первичного ключа в любом другом кортеже тела этого отношения, а никакое собственное подмножество S этим свойством не обладает.
6	Реляционная база данных	база данных, построенная  на основе реляционной модели. В  реляционной базе каждый объект задается записью (строкой) в таблице.
7	Реляционная модель данных	логическая модель данных, описывающая: структуры данных в  виде (изменяющихся во времени) наборов  отношений; теоретико-множественные  операции над данными: объединение, пересечение, разность и декартово произведение; специальные реляционные операции: селекция, проекция, соединение и деление.
8	Система управления базами данных	комплекс программных  и лингвистических средств общего или специального назначения, реализующий  поддержку создания баз данных, централизованного управления и организации доступа к ним различных пользователей.
9	Структурированный язык запросов	основанный на реляционной  алгебре язык манипулирования данными, позволяющий описывать условия  поиска информации, не задавая для этого последовательность действий, нужных для получения ответа.
10	Типизация данных	классификация данных: по областям их значений и по операциям, в которых они участвуют.

Список использованных источников

1	Балдин К. В., Уткин  В. Б. Информационные системы в экономике: Учебник.-М., Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2008-  395 с. - ISBN 978-5-94387-575-5
2	Дейт К.Дж. Введение в  системы баз данных.8-е изд- М., Вильямс, 2005-1328 с. - ISBN 978-5-699-38683-3;
3	Информатика : учебник/ Б.В. Соболь и др.-Изд. 3-е, дополн.и перераб. - Ростов н/Д: Феникс, 2007. - 446  с. - ISBN 5-9643-0072-3;
4	Коннолли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и  сопровождение. Теория и практика., М., Вильямс, 2006-1440 с. - ISBN 5-8459-0881-7;
5	Кузин А.В.  Базы данных. 2-е изд.- М., Издательский центр «Академия», 2008-320 с. - ISBN 978-5-91134-380-4;
6	Кузнецов С.Д. Основы баз  данных: учебное пособие.-М.:Бином, 2007-484 с. - ISBN 978-5-94074-505-1;
7	Леонтьев В.П. Персональный компьютер./В.П. Леонтьев.-М.:ОЛМА-ПРЕСС, 2004. - 900 с. - ISBN: 5-8459-0225-8
8	Марков А.С., Лисовский  К.Ю. Базы данных. Введение в теорию и методологию.- М., Финансы и статистика, 2006- 512 с. - ISBN 5-94157-374;
9	Райордан Р. Основы реляционных  баз данных/Пер. с англ.- М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2001.- 384 с. - ISBN 978-5-7695-5897-9;
10	Фридланд А.Я. Информатика  и компьютерные технологии/А.Я. Фридланд, Л.С. Ханамирова.- М.: Астрель. 2003. - 204 с. - ISBN: 5-8459-0278-9
11	Фуфаев Э.В. Базы данных. 3-е изд.- М., Изд-во «Академия», 2007- 320 с. - ISBN 978-5-91180-528-9;
12	Хомоненко А.Д. и др. Базы данных: Учебник для вузов. 4-изд.- СПб, Корона принт, 2004- 736 с. - ISBN 978-5-49807-218-0;

Приложения

 

1
2

¹ Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных.8-е изд- М., Вильямс, 2005- С. 76

² Балдин К. В., Уткин В. Б. Информационные системы в экономике: Учебник.-М., Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2008-  С. 32

³ Бойко В.В., Савинков В.М., «Проектирование баз данных информационных систем», М., Финансы и статистика, 2000. – С. 206

⁴ Балдин К. В., Уткин В. Б. Информационные системы в экономике: Учебник.-М., Издательско-торговая корпорация «Дашков и Ко», 2008-  С. 152