41029

Основные понятия реляционной модели данных (РМД)

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Основные понятия реляционной модели данных РМД Цели обучения: формирование у учащихся системы базовых понятий теории реляционных баз данных. Ожидаемые результаты обучения: учащиеся должны знать: понятие реляционная модель данных и её основные признаки; аспекты данных изучаемых реляционной моделью данных; основные реляционные объекты данных отношение поле запись кортеж кардинальное число степень первичный ключ домен; свойства отношений; соответствие элементов реляционной модели данных архитектуре NSI...

Русский

2013-10-22

47 KB

31 чел.

2.1. ЛЕКЦИЯ: Основные понятия реляционной модели данных (РМД)

Цели обучения: формирование у учащихся системы базовых понятий теории реляционных баз данных.

Ожидаемые результаты обучения: учащиеся должны знать:

  •  понятие "реляционная модель данных" и её основные признаки;
  •  аспекты данных, изучаемых реляционной моделью данных;
  •  основные реляционные объекты данных (отношение, поле, запись, кортеж, кардинальное число, степень, первичный ключ, домен);
  •  свойства отношений;
  •  соответствие элементов реляционной модели данных архитектуре ANSI/SPARK.

Реляционная СУБД — это система, удовлетворяющая двум условиям:

  •  данные воспринимаются пользователем как таблицы;
  •  генерация новых таблиц осуществляется пользователем с помощью операторов.

Реляционная БД представляет собой множество отношений (или таблиц).

Реляционная модель — это формальная теория, которая лежит в основе реляционных систем.
Реляционная модель изучает материал только на логическом уровне.
Реляционная модель рассматривает три аспекта данных: 

  •  структуру данных (объекты данных);
  •  целостность данных;
  •  обработку данных (операторы).

РЕЛЯЦИОННЫЕ ОБЪЕКТЫ ДАННЫХ 

Отношение — объект реляционной модели, который состоит из:

  •  заголовка отношения: состоит из множества атрибутов;
  •  тела отношения: состоит из множества кортежей.

Строки в отношении называются записями, а столбцы — атрибутами (полями).

Кортеж соответствует записи (строке таблицы).
Кардинальное число — это количество кортежей.
Степень — количество атрибутов.
Первичный ключ — уникальный идентификатор для таблицы, т.е. столбец или такая комбинация столбцов, что в любой момент времени не существует двух строк, содержащих одинаковое значение в этом столбце или комбинации столбцов.
Домен — это общая совокупность значений, из которой берутся настоящие значения для определенных атрибутов определенного отношения.

Ниже в таблице 2.1. приведено соответствие формальных реляционных терминов их неформальным эквивалентам. В дальнейшем мы будем пользоваться только формальной терминологией РМД.

Таблица 2.1.

Формальный реляционный термин

Неформальный эквивалент

Отношение

Таблица

Кортеж

Строка или запись

Кардинальное число

Количество строк

Атрибут

Столбец или поле

Степень

Количество столбцов

Первичный ключ

Уникальный идентификатор

Домен

Общая совокупность допустимых значений

На рисунке 2.1.1. показаны рассмотренные выше объекты РМД:

Рис. 2.1.1. Основные объекты РМД.

ДОМЕНЫ 

Скаляр – наименьшая семантическая единица данных (номер курса, название города и т.д.)
Домен - именованное множество скалярных значений одного типа.
Домены являются общими совокупностями значений, из которых берутся реальные значения атрибутов.
Каждый атрибут должен быть определен на единственном домене (или на основе одного домена): значения атрибута должны браться из этого домена. Домены ограничивают сравнения: сравниваемые значения должны принадлежать одному домену. В своей основе домен является типом данных.
Ограничения на названия:

  •  домены имеют уникальные имена в базе данных;
  •  именованные отношения имеют уникальные имена в базе данных;
  •  атрибуты имеют уникальные имена в содержащем их отношении (даже если содержащее их отношение не именовано!).

Замечание: желательно называть атрибуты таким же именем, что и лежащий в основе домен, или, по крайней мере, называть так, чтобы, например, в имени атрибута содержалась ключевая часть имени домена.

СВОЙСТВА ОТНОШЕНИЙ

  1.  Отношения не содержат одинаковых кортежей.
    Следствия:
    •  отношение и таблица — это не одно и то же, так как таблица (в общем случае) может содержать одинаковые строки, а отношение не может содержать одинаковых кортежей;
    •  всегда существует первичный ключ (точнее, всегда существует по крайней мере один потенциальный ключ).
  2.  Кортежи не упорядочены сверху вниз.
  3.  Атрибуты не упорядочены слева направо.
  4.  Все значения атрибутов атомарные, т.к. все лежащие в основе домены содержат только атомарные значения.

Соответствие элементов реляционной модели данных архитектуре ANSI/SPARK

Объекты реляционной модели

Архитектура ANSI/SPARK

Базовая таблица

Концептуальный уровень

Представление

Внешний уровень

Язык SQL

Подъязык данных

Контрольные вопросы

  1.  Дайте определение понятия "реляционная модель данных".
  2.  Дайте определение понятия "отношение".
  3.  Что представляет собой заголовок отношения?
  4.  Что представляет собой тело отношения?
  5.  Какова роль домена в реляционной модели данных?
  6.  Дайте определение понятия "степень отношения".
  7.  Дайте определение понятия "кардинальное число отношения".
  8.  Дайте определение понятия "кортеж отношения".
  9.  Дайте определение понятия "первичный ключ".
  10.  Перечислите свойства отношений.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32569. Программно-математическое обеспечение (ПМО) контроллеров 248.4 KB
  Алгоритм программы Монитор Прикладное промышленное программное обеспечение Прикладное программное обеспечение рассмотрим на примере SIMTIC Soft фирмы Siemens это система тесно связанных инструментальных средств для программирования и обслуживания систем автоматизации SIMTIC S7 C7 а также систем компьютерного управления SIMTIC WinC. Интегрирование всех пакетов программ в единый интерфейс позволяет существенно повысить эффективность использования промышленного программного обеспечения SIMTIC и использовать однородные операции на всех...
32570. АСУ ТП на базе промышленных сетей 218.52 KB
  В условиях бурно растущего производства микропроцессорных устройств альтернативным решением стали цифровые промышленные сети Fieldbus состоящие из многих узлов обмен между которыми производится цифровым способом. Использование промышленной сети позволяет расположить узлы в качестве которых выступают контроллеры и интеллектуальные устройства вводавывода максимально приближенно к оконечным устройствам датчикам и исполнительным механизмам благодаря чему длина аналоговых линий сокращается до минимума. Каждый узел промышленной сети...
32571. Общие сведения о ТСА. Основные понятия и определения 15.82 KB
  Основные понятия и определения Целью курса Технические средства автоматизации ТСА является изучение элементной базы систем автоматического управления технологическими процессами. Элемент устройство конструктивно законченное техническое изделие предназначенное для выполнения определённых функций в системах автоматизации измерение передача сигнала хранение информации ее обработка выработка команд управления и т. Система автоматического управления САУ совокупность технических устройств и программнотехнических средств...
32572. Тенденции развития ТСА 29.04 KB
  Увеличение функциональных возможностей ТСА: в функции управлении от простейшего пуска останова и автоматического реверса к цикловому и числовому программному и адаптивному управлению; в функции сигнализации от простейших лампочек до текстовых и графических дисплеев; в функции диагностики от индикации обрыва цепи до программного тестирования всей системы автоматики; в функции связи с другими системами от проводной связи до сетевых промышленных средств.
32573. Классификация ТСА по функциональному назначению в САУ 51.78 KB
  Классификация ТСА по функциональному назначению в САУ: СУ система управления; ОУ объект управления; КС каналы связи; ЗУ задающие устройства; УПИ устройства переработки информации; УсПУ усилительнопреобразовательные устройства; УОИ устройства отображения информации; ИМ исполнительные механизмы; РО рабочие органы; КУ контрольные устройства; Д датчики; ВП вторичные преобразователи.
32574. Основные принципы построения ТСА 15.47 KB
  Удовлетворение потребностей столь различных по качеству и сложности СУ в средствах автоматизации при их индивидуальной разработке и изготовлении сделало бы проблему автоматизации необозримой а номенклатуру приборов и устройств автоматики практически беспредельной. [24] В конце 50х годов в СССР была сформулирована проблема создания единой для всей страны Государственной Системы промышленных Приборов и средств автоматизации ГСП представляющей рационально организованную совокупность приборов и устройств удовлетворяющих принципам типизации...
32575. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации (ГСП) 14.22 KB
  ГСП имеет единые параметры входных и выходных сигналов а также унифицированные габаритные присоединительные размеры. По принадлежности к ГСП приборы и устройства подразделяются на три группы: системные отвечающие всем без исключения требованиям ГСП; локального применения по назначению техническим и эксплуатационным характеристикам и конструктивным особенностям отвечающие требованиям ГСП но не предназначенные для совместной работы в системах автоматического контроля регулирования и управления с другими изделиями ГСП и не...
32577. Пять уровней управления современным предприятием 26.67 KB
  На уровне MES Mnufcturing Execution Systems системы исполнения производством задачи управления качеством продукции планирования и контроля последовательности операций технологического процесса управления производственными и людскими ресурсами в рамках технологического процесса технического обслуживания производственного оборудования. Эти два уровня относятся к задачам АСУП автоматизированным системам управления предприятием и технические средства с помощью которых эти задачи реализуются это офисные персональные компьютеры ПК...