Основні поняття реляційної бази даних
Сучасні інформаційні технології
Сучасні інформаційні технології забезпечують:
1. масове використання інформаційних ресурсів різних додатків;
2. розширення функцій обробки даних додатків;
3. колективний доступ до інформаційних ресурсів додатків.
Коротко охарактеризуємо кожну з можливостей сучасних інформаційних технологій.
1. Масове використання інформаційних ресурсів різних додатків, наприклад у додатках Microsoft Office, здійснюється за рахунок підтримки динамічного обміну даними (DDE) двох додатків, що забезпечує автоматичний запуск і відкриття файла з даними.
Перетворення форматів файлів виконується за допомогою зовнішніх та внутрішніх конверторів. Зовнішні конвертори підтримують доступ до баз даних за допомогою стандартної мови SQL.
2. Розширення функцій обробки даних додатків досягається за рахунок:
¨ використання інформаційної технології OLE – зв’язування і впровадження різнорідних об’єктів у додатку;
¨ реалізації компонентної моделі об’єктів у додатках;
¨ підтримки протокола динамічного обміну даними.
3 Колективний доступ до інформаційних ресурсів додатків підтримується: зміною статуса документа - “общий документ”, документуванням змін, додаванням приміток рецензентів, використанням редакторської правки документа, тощо.
Короткі відомості про моделі даних
У сучасному світі майже кожен, хто працює з даними, знає, що від наявності доступу до баз даних часто залежить ступінь ефективності виконання важливих задач. Тому програмісти постійно створюють та удосконалюють додатки, що здатні отримувати доступ та корегувати дані, які зберігаються у різноманітних системах баз даних.
Сутність та особливості мови запитів SQL пов’язані з такими поняттями, як: структура даних, моделі даних, структура бази даних та системи управління базами данних (СУБД), реляційні системи управління базами данних (РСУБД).
Часто на бази даних посилаються як на набір (колекцію) зв’язаних між собою даних. Але бази даних-це значно більше ніж набір пов’язаних між собою даних.
Дані в такому наборі обов’язково повинні бути організовані, певним чином систематизовані, а саме – відповідно до формату, який визначено метаданими.
Метадані – це дані, які описують зберігаємі дані, тобто метадані визначають спосіб, яким дані зберігаються у базі. Разом (дані і метадані) утворюють середовище, у якому дані логічно упорядковуються так, щоб їх було легко обслуговувати та виділяти. Метадані бази даних визначають структуру, у рамках якої дані логічно організуються. Не усі бази даних мають одинакову структуру.
Існує ряд різних моделей даних. Із них найбільш часто реалізуються три моделі- ієрархічна, мережева, реляційна.
Ієрархічна та мережева моделі даних потребують програмування у додатках таких дій, як:навігації по записам, внесення змін у базу даних.
Доступ до даних та внесення змін стають громістким процесом, який потребує багато часу. Зазначимо, що системи управління передбачають методи, які дозволяють обходити обмеження і недоліки ієрархічних моделей даних. Тому є дані, які зберігаються у ієрархічних базах. Саме ієрархічна модель використовується для системи управління файлами.
У кінці 80-х років минулого сторіччя з’явився новий стандарт для баз даних: реляційна модель даних радикально відрізнялась від інших моделей. Для попередніх моделей структура бази даних повинна бути жорстко закодована на мові програмування додатка. Якщо змінюється база даних, то повинен змінюватись і додаток.
Реляційні бази даних не залежать від додатка. Вносити зміни у структуру бази даних такого типу можна не змінюючи додаток. Реляційна база даних грунтується на реляційній (табличній) моделі даних
Основні поняття реляційної бази даних
Можна виділити наступні основні поняття реляційної бази даних - Таблиця (відношення); рядок (кортеж або запис); стовпчик (атрибут), зміст стовпчика (домен), первинний (внутрішній) ключ; вторинний (зовнішній) ключ, див. [1,2].
В реляційних базах даних зв’язки вказують на відповідність між записами двох таблиць. Відповідність записів двох Таблиць встановлюється на основі відповідності значень атрибутів, що присутні в кожній із Таблиць. Такі атрибути (поля) інколи називають полями (атрибутами) зв’язку. Атрибут зв’язку в одній із двох Таблиць має бути ключем. Атрибут зв’язку в другій із Таблиць називають зовнішнім (вторинним) ключем.
База даних проектується таким чином, щоб вона відтворювала предметну область однозначно і без протирічь. В такому разі говорять про цілісність даних, див. [1,2]. Вкажемо умови підтримки властивості цілосності даних:
¨ В Таблицях відсутні тотожні записи;
¨ Зовнішній ключ не може мати значення, яке не існує в таблиці на яку посилаються. Для забезпечення останньої умови зручно проектувати зовнішній ключ як поле зі списком (як список вказують первинний ключ), див. [1,2].
При проектуванні реляційної бази даних необхідно:
1. Визначити кількість Таблиць;
2. Визначити атрибутний склад Таблиць.
Атрибутний склад таблиць має бути раціональним – без повтерень неключових полів. Щоб цього досягти проводять аналіз функціональної залежності між атрибутами відношень.
Функціональна залежность атрибутів відношень означає, що неключові атрибути підпорядковані ключовим. Щоб спростити процедури обробки, оновлення даних, бази даних схеми відношень приводять у послідовні нормальні форми.
Для кожного щабеля нормалізації існують набори обмежень, яким мають відповідати таблиці. Нормалізація дозволяє вилучити із Таблиць бази даних надлишкові неключові дані.
При цьому виділяють наступні послідовні нормальні форми:
1. Перша нормальна форма;
2. Друга нормальна форма;
3. Третя нормальна форма;
4. Нормальна форма Бойса-Кодда;
5. Четверта нормальна форма;
6. П’ята нормальна форма (або нормальна форма проекції з’єднання).
Основна властивість нормальних форм: Кожна наступна нормальна форма краще попередньої і зберігає властивості попередньої форми. Набори обмежень для щабелів нормалізації відношень наведені у Додатку Б, [4]/
Література
1. Гавриленко В.В., Логачов Є.Г., Струневич Л.М. СУБД:технологія розв’язання функціональних задач на транспорті: Навч. посіб. Для студ. Вищ. Навч. закл.- К.: НТУ, 2007.-151 с.
2. Гавриленко В.В., Логачов Є.Г., Струневич Л.М. СУБД:технологія розв’язання тнхніко-економічних задач на транспорті: Навч. посіб. Для студ. Вищ. Навч. закл.- К.: НТУ, 2007.-98 с.
3. htpp://www.sql-ex.ru
4. Гавриленко В.В, Струневич Л.М. Технології доступу до даних з використанням мови SQL/ : Навч. посіб. Для студ. Вищ. Навч. закл.- К.: НТУ, 2011.-103 с.
5. Роберт Шелдон,Джоффрей Мойе. MySQLбазовий курс.: Пер. с англ. – М.: ООО “И. Д. Вильямс”, 2007. —880 с.