Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Тринадцать правил Кодда для реляционных баз данных. Определения и назначения.

правило 0: Основное правило (Foundation Rule): Реляционная СУБД должна быть способна полностью управлять базой данных, используя связи между данными.:

Чтобы быть реляционной системой управления базами данных (СУБД), система должна использовать исключительно свои реляционные возможности для управления базой данных.

правило 1: Явное представление данных (The Information Rule):

Информация должна быть представлена в виде данных, хранящихся в ячейках. Данные, хранящиеся в ячейках, должны быть атомарны. Порядок строк в реляционной таблице не должен влиять на смысл данных.

правило 2: Гарантированный доступ к данным (Guaranteed Access Rule):

Доступ к данным должен быть свободен от двусмысленности. К каждому элементу данных должен быть гарантирован доступ с помощью комбинации имени таблицы, первичного ключа строки и имени столбца.

правило 3: Полная обработка неизвестных значений (Systematic Treatment of Null Values):

Неизвестные значения NULL, отличные от любого известного значения, должны поддерживаться для всех типов данных при выполнении любых операций. Например, для числовых данных неизвестные значения не должны рассматриваться как нули, а для символьных данных — как пустые строки.

правило 4: Доступ к словарю данных в терминах реляционной модели (Active On-Line Catalog Based on the Relational Model):

Словарь данных должен сохраняться в форме реляционных таблиц, и СУБД должна поддерживать доступ к нему при помощи стандартных языковых средств, тех же самых, которые используются для работы с реляционными таблицами, содержащими пользовательские данные.

правило 5: Полнота подмножества языка (Comprehensive Data Sublanguage Rule):

Система управления реляционными базами данных должна поддерживать хотя бы один реляционный язык, который

(а) имеет линейный синтаксис,

(б) может использоваться как интерактивно, так и в прикладных программах,

(в) поддерживает операции определения данных, определения представлений, манипулирования данными (интерактивные и программные), ограничители целостности, управления доступом и операции управления транзакциями (begin, commit и rollback).

правило 6: Возможность модификации представлений (View Updating Rule):

Каждое представление должно поддерживать все операции манипулирования данными, которые поддерживают реляционные таблицы: операции выборки, вставки, модификации и удаления данных.

правило 7: Наличие высокоуровневых операций управления данными (High-Level Insert, Update, and Delete):

Операции вставки, модификации и удаления данных должны поддерживаться не только по отношению к одной строке реляционной таблицы, но по отношению к любому множеству строк.

правило 8: Физическая независимость данных (Physical Data Independence):

Приложения не должны зависеть от используемых способов хранения данных на носителях, от аппаратного обеспечения компьютеров, на которых находится реляционная база данных.

правило 9: Логическая независимость данных (Logical Data Independence):

Представление данных в приложении не должно зависеть от структуры реляционных таблиц. Если в процессе нормализации одна реляционная таблица разделяется на две, представление должно обеспечить объединение этих данных, чтобы изменение структуры реляционных таблиц не сказывалось на работе приложений.

правило 10: Независимость контроля целостности (Integrity Independence):

Вся информация, необходимая для поддержания целостности, должна находиться в словаре данных. Язык для работы с данными должен выполнять проверку входных данных и автоматически поддерживать целостность данных.

правило 11: Дистрибутивная независимость (Distribution Independence):

База данных может быть распределенной, может находиться на нескольких компьютерах, и это не должно оказывать влияние на приложения. Перенос базы данных на другой компьютер не должен оказывать влияния на приложения.

правило 12: Согласование языковых уровней (The Nonsubversion Rule):

Если используется низкоуровневый язык доступа к данным, он не должен игнорировать правила безопасности и правила целостности, которые поддерживаются языком более высокого уровня.

Связывание таблиц. Назначение, типы связей и средства установки связей. Понятия родительской и дочерней таблиц, первичного и внешнего ключей с примерами. Правила контроля целостности связей.

Связь (отношение) между родительским (основным, ведущим) и до­черним (подчиненным, ведомым) объектами (таблицами) производится по ра­венству значений ключа связи (ключ может состоять из нескольких атри­бутов или полей связи) в обеих таблицах. В терминах графа роди­тель­ский объект мож­­­­­но назвать исходным узлом, а дочерний ‑ подчиненным.

При связывании объектов используются следующие понятия:

Корневые узлы ‑ узлы без исходных уз­лов.

Терминальные узлы(листья) ‑ узлы без под­чи­нен­ных узлов.

Подобные узлы ‑ подчиненные узлы с одним ис­ход­ным узлом.

Се­мей­ство ‑ множество подобных узлов.

Размерность исходного узла ‑ число подобных узлов.

Первичный ключ ‑ уникальный ключ, используемый для связи с другим объектом. Та­кой ключ может быть только один на объект.

Вторичный ключ(кандидат) ‑ ключ, который может быть первичным.

Внешний ключ ‑ атрибут или группа атрибутов до­чер­него объекта, которые являются первичным ключом в родительском объекте (атрибут “Код подразделения” в объекте “СОТРУДНИК” является внеш­ним ключом, так как он является первичным ключом в родительском объекте “ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ”).

Класс принадлежности объекта(КП) ‑ обязательный (все экзем­п­ля­­ры объ­екта участвуют в рассматриваемой связи) и необязательный.

Типы (степени) связей между объектами

Связь типа “Многие-ко-многим” (М:М). Полями связи являются неключевые поля родительского и дочернего объектов. Одной запи­си ро­дительского объекта “A” соот­вет­ст­ву­ют несколько записей дочернего объек­та “B” и наоборот (A<=>B).

Пример. Связь между объектами “ПРЕПОДАВАТЕЛЬ” и “ПРЕД­МЕ­­­Т”, если допускается преподавание одним преподавателем несколь­ких предметов и один предмет может преподаваться несколькими пре­по­да­ва­те­лями.

Тип связи обычно указывается над линией связи между объектами символами “1”, “M”. Для наглядности связи типа “M” на схеме она мо­жет быть указана в виде линии с двумя стрелочками или “гусиной лап­кой”, а отношение 1 ‑ в виде линии с вертикальной чертой.

Контроль целостности связей осуществляется автоматически СУБД согласно правилам, которые устанавливаются при проектиро­ва­нии БД.

Ввод данных. Если добавляется новая запись в дочерний объект, для которого отсутствует запись из родительского объекта, то такой ввод мо­жет быть заблокирован (режим Restrict).

Пример. Блокировка ввода записи дочернего объекта “СОТРУД­НИК”, ес­ли указывается значение атрибута “Код подразде­ле­ния”, отсут­ствую­ще­го в родительском объекте “ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ”.

Корректировка данных. Если корректируется поле связи ро­ди­тель­ского объекта, то автоматически меняются поля связей соответ­ст­вую­щих записей дочернего объекта (режим Cascade ‑ каскадное обновление), или корректировку нужно заблокировать (режим Restrict).

Пример. После изменения в родительском объекте “ПОДРАЗДЕЛЕ­НИЕ” значения атрибута “Код подразделения” с 2 на 202 автоматически из­ме­нят­ся в дочернем объекте “СОТРУДНИК” все записи со значением атрибута “Код подразделения”, равным 2, на новое значение 202 (все сотрудники из подразделения с кодом 2 переведутся в подразделение с новым кодом 202). Если такой перевод не может быть реальным, то можно установить правило блокировки корректировки, что не позволит изменить код под­раз­де­ления в объекте “ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ” на новое значение, если есть сот­руд­ники в данном подразделении.

Удаление записей. Если удаляется запись ро­ди­тель­ского объекта, то автоматически удаляются все соответ­ст­вую­щие записи дочернего объекта (режим Cascade), или удаление нужно заблокировать (режим Restrict).

Пример. После удаления в родительском объекте “ПОДРАЗДЕЛЕ­НИЕ” записи со значением атрибута “Код подразделения”, равным 201, авто­матически удаляются в дочернем объекте “СОТРУДНИК” все записи со значением атрибута “Код подразделения”, равным 201 (все сотрудники из подразделения с кодом 201 увольняются). Если такого расфор­миро­ва­ния подразделения не может быть, то устанавливают правило блокировки каскадного удаления записей. Это не позволит удалить запись с кодом под­раз­де­ления в объекте “ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ”, равным значению 201 (снача­ла нужно удалить все записи из объекта “СОТРУДНИК” со значением атри­бута “Код под­раз­де­ле­ния”, равным 201, а затем удалить запись в ро­ди­тельском объекте “ПОД­РАЗДЕЛЕНИЕ” со значением атри­бута “Код подразделения”, равным 201).