Prezentacija relacionog modela podataka. Relacioni model podataka
Slajd 1
Opis slajda:
Slajd 2
Opis slajda:
Baza podataka U užem smislu riječi, baza podataka je određeni skup podataka neophodnih za rad. Međutim, podaci su apstrakcija; niko nikada nije video „samo podatke“; oni ne nastaju niti postoje sami od sebe. Podaci su odraz objekata u stvarnom svijetu. U širem smislu riječi, baza podataka je kolekcija opisa objekata iz stvarnog svijeta i veza između njih koji su relevantni za određeno područje primjene.
Slajd 3
Opis slajda:
Slajd 4
Opis slajda:
Slajd 5
Opis slajda:
Osnovni koncepti baze podataka Dakle, tabela dijelova sadrži informacije o svim dijelovima pohranjenim u skladištu, a njeni redovi su skupovi vrijednosti atributa za određene dijelove. Svaki stupac tablice je zbirka vrijednosti za određeni atribut objekta. Dakle, kolona Materijal predstavlja skup vrijednosti „Čelik“, „Kositar“, „Cink“, „Nikal“. Kolona Količina sadrži nenegativne cijele brojeve. Vrijednosti u koloni Težina su realni brojevi jednaki težini dijela u kilogramima. Ove vrijednosti se ne pojavljuju iz zraka. Oni se biraju iz skupa svih mogućih vrijednosti za atribut objekta, koji se zove domena. Dakle, vrijednosti u stupcu materijala biraju se iz skupa imena svih mogućih materijala - plastike, drveta, metala itd. Stoga je suštinski nemoguće da se u koloni Materijal pojavi vrijednost koja ne postoji u odgovarajućem domenu, na primjer, “voda” ili “pijesak”. Svaka kolona ima ime koje se obično piše na vrhu tabele. Mora biti jedinstven unutar tabele, ali različite tabele mogu imati kolone sa istim imenom. Svaka tabela mora imati najmanje jednu kolonu; Kolone su raspoređene u tabeli prema redosledu kojim su se pojavila njihova imena kada je kreirana. Za razliku od kolona, redovi nemaju imena; njihov redosled u tabeli nije definisan, a njihov broj je logički neograničen.
Slajd 6
Opis slajda:
Slajd 7
Opis slajda:
Slajd 8
Opis slajda:
Slajd 9
Opis slajda:
Tablice se ne mogu pohraniti i obraditi ako u bazi podataka nema "podataka o podacima", kao što su ručke za tabele, kolone itd. Obično se nazivaju metapodacima. Metapodaci su također predstavljeni u obliku tabele i pohranjeni u rječniku podataka. Tablice se ne mogu pohraniti i obraditi ako u bazi podataka nema "podataka o podacima", kao što su ručke za tabele, kolone itd. Obično se nazivaju metapodacima. Metapodaci su također predstavljeni u obliku tabele i pohranjeni u rječniku podataka. Osim tabela, baza podataka može pohraniti i druge objekte, kao što su prikazi, izvještaji, pogledi, pa čak i aplikacije koje rade s bazom podataka. Za korisnike informacionog sistema nije dovoljno da baza podataka jednostavno odražava objekte iz stvarnog svijeta. Važno je da takva refleksija bude nedvosmislena i dosljedna. U ovom slučaju se kaže da baza podataka zadovoljava uslov integriteta. Da bi se garantovala ispravnost i međusobna konzistentnost podataka, na bazu podataka se nameću određena ograničenja koja se nazivaju ograničenja integriteta.
Slajd 10
Opis slajda:
Slajd 11
Opis slajda:
Slajd 12
Opis slajda:
Slajd 13
Opis slajda:
Slajd 14
Opis slajda:
Slajd 15
Opis slajda:
Slajd 16
Opis slajda:
Slajd 17
Opis slajda:
Slajd 18
Opis slajda:
Slajd 19
Opis slajda:
Drugi normalni oblici Prvi normalni oblik zabranjuje tablicama da imaju neatomske ili viševrijedne atribute. Međutim, postoje mnoge situacije modeliranja koje zahtijevaju viševrijedne atribute. Na primjer, univerzitetski nastavnik je odgovoran za nekoliko disciplina. Postoji nekoliko rješenja, od kojih svako ima određene nedostatke. Svi oni zahtijevaju dodatnu memoriju zbog prisutnosti praznih vrijednosti, ili zbog potrebe unosa suvišnih podataka. Oni sa nultim vrijednostima krše kategorički integritet jer svi atributi zajedno čine ključ tablice. Ovi prividni odnosi između nezavisnih atributa mogu se eliminirati zahtjevom da se svaka vrijednost atributa kombinuje s jednom drugom vrijednošću atributa u najmanje jednom redu. Uvjet koji osigurava neovisnost atributa zahtijevajući ponavljanje vrijednosti naziva se ovisnost s više vrijednosti. Viševrijedna ovisnost je isti restriktivni uvjet kao i funkcionalna ovisnost. Očigledno, budući da zahtijevaju ogroman broj ponavljanja vrijednosti podataka, važan korak u procesu normalizacije je da se riješimo viševrijednih ovisnosti. Tabela je u četvrtom normalnom obliku (4NF) ako je u 3NF i ne sadrži viševrijedne zavisnosti. Da bi se otklonile neke druge anomalije, predloženo je još nekoliko normalnih oblika: peti normalni oblik (5NF), region/ključni normalni oblik (NFK) itd. Međutim, oni imaju vrlo ograničenu praktičnu upotrebu.
Slajd 21
Obuhvaćene teme: 1. Relacioni model - Kratka istorija relacionog modela - Korišćena terminologija - Alternativna terminologija - Matematičke relacije - Relacije i njihova svojstva u bazi podataka - Relacioni ključevi - Predstavljanje šema u relacionoj bazi podataka - Relacioni integritet 2. Relacioni jezici 3. Relaciona algebra - Unarne operacije relacione algebre - Operacije skupova - Operacije unije - Divizija 4. Relacioni račun - Relacioni račun torki - Relacioni račun domena 5. Drugi jezici
Relacioni model Struktura obrade informacija u relacionoj bazi podataka Relaciona algebra Podaci. Relacioni model podataka Relaciona baza podataka SQL - standardni jezik upita
Relacioni model Ciljevi kreiranja relacionog modela: 1) Osiguranje visokog stepena nezavisnosti podataka. 2) Normalizacija odnosa, odnosno stvaranje odnosa bez ponavljanja grupa. 3) Proširenje jezika za upravljanje podacima uključivanjem operacija na skupovima.
Korišćena terminologija relacionog modela Kao vrsni matematičar, Codd je široko koristio matematičku terminologiju teorije skupova i logike predikata. Relacioni model se zasniva na matematičkom konceptu odnosa, čija je fizička reprezentacija tabela.
Korišćena terminologija Relaciona struktura podataka Atribut odnosa Domen Kardinalnost Tuple Stepen odnosa Tabele podataka Relaciona baza podataka
Korišćena terminologija Broj Prezime Ocena 6 Ivanov 5 17 Petrov 4 19 Sidorov 4. 5 RELACIJA STEPEN KARDINALNOSTI ATRIBUTE KUP Relaciona struktura podataka
Korištena terminologija Relacija je ravna tabela (dvodimenzionalna) koja se sastoji od kolona i redova. Atribut je imenovani stupac veze. Domena je skup važećih vrijednosti za jedan ili više atributa koji omogućava korisniku da centralno definira značenje i izvor vrijednosti koje atributi mogu primiti. Tuple je niz relacija. Torke se nazivaju ekstenzija, stanje ili tijelo relacije koja se stalno mijenja. Opis strukture odnosa, zajedno sa specifikacijom domena i svim drugim ograničenjima mogućih vrijednosti atributa, ponekad se naziva njegovom glavom (ili namjerom).
Korištena terminologija Stepen odnosa određen je brojem atributa koje sadrži. Kardinalnost je broj torki koje relacija sadrži. Kardinalnost - svojstva tijela relacije (promjene sa svakim dodavanjem ili uklanjanjem torki). Relaciona baza podataka je skup normalizovanih odnosa. Relaciona baza podataka sastoji se od relacija čija je struktura određena upotrebom posebnih tehnika koje se nazivaju normalizacija.
Alternativna terminologija Službeni uvjeti Alternativni 1 Alternativni 2 Tabela relacija Fajl Tuple Red Record Atribut Polje kolone
Relacije i njihova svojstva u bazi podataka Relaciona šema je ime veze praćeno mnogim parovima atributa i domena. atributi A 1, A 2, . . Relaciona šema: domeni D 1, D 2. . Dn (A 1: D 1... An: Dn) U relacionom modelu, relacija se može predstaviti kao proizvoljni podskup kartezijanskog proizvoda, a tabela je fizički prikaz takve relacije.
Relacije i njihova svojstva u bazi podataka Svojstva relacija: Relacija ima jedinstveno ime. Svaka ćelija relacije sadrži samo atomsku (nedjeljivu) vrijednost. Svaki atribut ima jedinstveno ime. Vrijednosti atributa su preuzete iz iste domene. Redoslijed atributa nije bitan. Svaki tuple je jedinstven, odnosno ne može postojati duplikat. Redoslijed torki u odnosu nije bitan.
Relacijski ključevi Superključ je atribut ili skup atributa koji jedinstveno identificira torbu datog odnosa. Ključ kandidata je superključ koji ne sadrži podskup koji je također superključ za relaciju. Potencijalni ključ K za datu relaciju R ima dva svojstva: Jedinstvenost. U svakoj torci, odnos R vrijednost ključa K jedinstveno identificira tu torku. Nesvodivost. Nijedan važeći podskup ključa K nema svojstvo jedinstvenosti.
Relacijski ključevi Prisutnost dupliciranih vrijednosti u određenom postojećem skupu torki dokazuje da neka kombinacija atributa ne može biti ključ kandidat. Ako se ključ sastoji od nekoliko atributa, onda se naziva kompozitnim ključem. Primarni ključ je ključ kandidata koji se bira da jedinstveno identifikuje torke unutar relacije. Budući da relacija ne sadrži duple torke, svaki red se uvijek može jednoznačno identificirati. To znači da veza uvijek ima primarni ključ.
Relacijski ključevi Potencijalni ključevi koji nisu odabrani kao primarni ključ nazivaju se alternativni ključevi. Strani ključ je atribut ili skup atributa unutar relacije koji odgovara ključu kandidata neke (možda iste) relacije.
Predstavljanje shema u relacijskoj bazi podataka Relacijska baza podataka može se sastojati od proizvoljnog broja relacija. Konceptualni model, ili konceptualna shema, je skup svih relacijskih baza podataka.
Relacioni integritet Model podataka ima dva dela: - kontrolni deo, koji definiše vrste dozvoljenih operacija sa podacima, - skup ograničenja integriteta koji garantuju ispravnost podataka. Kvalifikator NULL se uvodi u vezi s održavanjem pravila integriteta i ukazuje da je vrijednost atributa trenutno nepoznata ili neprihvatljiva za tu torbu. Nule i razmaci predstavljaju neku vrijednost, dok ključna riječ NULL označava odsustvo neke vrijednosti.
Relacijski integritet Integritet entiteta znači da nijedan atribut primarnog ključa u odnosu ne može sadržavati vrijednosti koje nedostaju, naznačene kvalifikatorom NULL. Ako postoji kvalifikator NULL bilo gdje u primarnom ključu, to ukazuje da nisu svi njegovi atributi potrebni za jedinstvenu identifikaciju torki. Ovo je u suprotnosti sa definicijom primarnog ključa.
Relacioni integritet Referentni integritet. Ako strani ključ postoji u vezi, tada vrijednost stranog ključa mora ili odgovarati vrijednosti ključa kandidata neke torke u njegovoj osnovnoj relaciji ili biti specificirana kvalifikatorom NULL. Ograničenja integriteta podataka poduzeća su dodatna pravila integriteta definirana od strane korisnika ili administratora baze podataka.
Relacioni jezici Relaciona algebra je proceduralni jezik (visokog nivoa). Upotreba: poruka DBMS-u o tome kako konstruirati traženu relaciju na osnovu jedne ili više postojećih relacija u bazi podataka. Relacioni račun je neproceduralni jezik. Upotreba: Definiranje kakav će biti odnos, kreiran iz jedne ili više drugih relacija baze podataka. Relaciono potpuna upotreba jezika: Izvedite bilo koju relaciju koja se može izvesti pomoću relacionog računa.
Relaciona algebra je teorijski jezik operacija koji, zasnovan na jednoj ili više relacija, omogućava kreiranje druge relacije bez promene samih originalnih relacija.
Osnovne operacije relacione algebre: - izbor - projekcija - Dekartov proizvod - unija - razlika (razlika skupova) Dodatne operacije: - spajanje - presek - deljenje (deljenje) Relaciona algebra
Unarne operacije relacione algebre Operacija odabira: Radi na jednoj relaciji R. Definira rezultirajuću relaciju sa istim zaglavljem kao i relacija R i tijelom koje se sastoji od torki čije vrijednosti atributa, kada su zamijenjene u uvjet (predikat), daju vrijednost true .
Unarne operacije relacione algebre Najjednostavniji slučaj: X Y je uslov (predikat), jedan je od operatora poređenja ( itd.), X i Y su atributi relacije R ili skalarne vrednosti. Odaberite sintaksu operacije: R gdje, ili R gdje (X Y) SQL sintaksu: odaberite * iz R gdje (X Y)
Unarne operacije relacione algebre Primjer operacija i uzoraka Relacija R (informacije o učenicima) Rezultat uzorka R gdje je prosječan rezultat<5 Номер студента Фамилия Средний балл 6 17 19 Иванов Петров Сидоров 5 4 4, 5 Номер студента Фамилия Средний балл 17 19 Петров Сидоров 4 4,
Operacija projekcije operacija unarne relacijske algebre: djeluje na jednoj relaciji R. Definira novu relaciju sa zaglavljem (X, ..., Z) koje sadrži vertikalni podskup relacije R kreiran izdvajanjem vrijednosti navedenih atributa iz rezultat duplih redova. Sintaksa operacije projekcije: R [ X , …, Z ] SQL sintaksa: Odaberite X , Y , …, Z iz R
Unarne operacije relacione algebre Primer operacija i projekcije Relacija R (podaci o nastavnicima) Predmet Geografija Istorija Filozofija Broj osoblja Prezime Predmet 4587 Bondarenko Geografija 2136 Istorija Voronjina 5496 Anisimova Filozofija Projekcija R [Predmet]
Operacije skupa Kartezijanski proizvod R×S definira novu relaciju koja je rezultat spajanja (tj. spajanja) svake torke u relaciji R sa svakom torkom u relaciji S. Sintaksa za Dekartovu operaciju proizvoda je: R puta S SQL sintaksa je: Odaberite * iz R, S
Broj učenika Prezime 6 Ivanov 17 Petrov 19 Sidorov Šifra predmeta Ime 101 Fizika 102 Matematika 103 Računarstvo. Operacije skupa Primjer kartezijanskog proizvoda Relacija R (Učenici) Relacija S (Subjekti)
Broj studenta Prezime Šifra predmeta Zvanje 6 Ivanov 101 Fizika 6 Ivanov 102 Matematika 6 Ivanov 103 Računarstvo 17 Petrov 101 Fizika 17 Petrov 102 Matematika 17 Petrov 103 Računarstvo 19 Sidorov 101 Fizika 19 Sidorov te.103 Sidorov te.103 Relacija R VREMENA SOoperacije sa skupovima
Operacije skupa Operacija unije R S je rezultat spajanja R i S kako bi se formirala jedna relacija sa istim zaglavljem kao i relacije R i S i tijelo koje se sastoji od torki koje pripadaju bilo R ili S ili oba (sa maksimalnim brojem torki). ako su dupli tuple isključeni. Sintaksa operacije sindikata: R unija S. SQL sintaksa: (Odaberi * iz R) unija (odaberi * iz S)
Broj učenika Prezime Prosečna ocena 6 Ivanov 5 17 Petrov 4 19 Sidorov 4, 5 Broj učenika Prezime Prosečna ocena 6 Ivanov 5 18 Pušnjikov 3, 5 19 Sidorov 4, 5 Operacije sa skupovima Primer sindikalne operacije Relacija R (podaci o učenicima ) Relacija S (podaci o studentima)
Broj učenika Prezime Prosečan rezultat 6 Ivanov 5 17 Petrov 4 19 Sidorov 4, 5 18 Pušnjikov 3, 5 Kombinovanje relacija R i S Operacije sa skupovima
Operacije skupa Operacija razlike R-S definira relaciju s istom glavom kao relacije R i S i tijelo koje se sastoji od torki koje pripadaju relaciji R, a ne pripadaju relaciji S, kao što su prisutne u relaciji R, ali ne i u odnosu S Operacija razlike sintaksa: R minus S SQL sintaksa: (odaberi * iz R) osim (odaberi * iz S)
Operacije sa skupovima (schshibka) Primjer operacije razlike Relacija R Broj učenika Prezime Prosječna ocjena 6 Ivanov 5 17 Petrov 4 19 Sidorov 4, 5 Relacija S Broj učenika Prezime Prosječna ocjena 6 Petrov 4 18 Sidorov 4, 5 20 20 Pušnjikov 3 ,
Operacije sa skupovima Broj učenika Prezime Prosečna ocena 17 Petrov 4 19 Sidorov 4, 5 Relacija R MINUS S
Operacije skupa Operacija presjeka R ∩ S definira relaciju koja sadrži tuple prisutne i u relaciji R i u odnosu S. Sintaksa operacije presjeka: R presjeci S SQL sintaksa: (Odaberi * iz R) seku (odaberi * iz S)
Operacije sa skupovima Primer operacije preseka Broj učenika Prezime Prosečna ocena 6 Ivanov 5 17 Petrov 4 19 Sidorov 4, 5 Relacija R (podaci o učenicima) Broj učenika Prezime Prosečna ocena 6 Ivanov 5 18 Pušnjikov 3, 5 20 Sidorov 4, 5 Relacija S (podaci o studentima)
Broj učenika Prezime Prosečna ocena 6 Ivanov 5 Operacije sa skupovima Relacija R PRESEK S
Operacije spajanja Operacija spajanja, kombinacija kartezijanskog proizvoda i selekcije, ekvivalentna je operaciji odabira iz kartezijanskog proizvoda dva operanda relacija onih torki koje zadovoljavaju uvjet specificiran u predikatu spajanja kao formula za odabir. Veza relacija R i S prema uvjetu F naziva se relacija (R puta S) gdje je F Sintaksa u SQL jeziku: Odaberite R. *, S. * iz R, S gdje je f
Operacije spajanja Tipovi operacija spajanja: - theta spajanje - ekvivalentno spajanje (poseban slučaj theta spajanja) - prirodno spajanje - vanjsko spajanje - poluspajanje
Operacije spajanja Theta spajanje definiše relaciju koja sadrži tuple iz kartezijanskog proizvoda relacija R i S koji zadovoljava predikat F. Predikat F ima oblik gdje je jedan od operatora poređenja (<, >=, = ili -=). — veza relacije R po atributu X sa relacijom S po atributu Y naziva se relacija (R puta S) gdje je (X Y). SQL sintaksa: Odaberite * od R, S gdje je (R. X S. Y) SRF iib. Sa. R. .
Operacije povezivanja Primjer theta veze Baza podataka pohranjuje informacije o: - nastavnicima; - objekti. Napomena: nastavnici imaju pravo da predaju predmete čiji status nije viši od statusa nastavnika. Broj osoblja Prezime X (Status nastavnika) 4587 Bondarenko 4 2136 Voronin 1 5496 Anisimova 2 Veza R (Nastavnici) Šifra predmeta Ime Y (Status predmeta) 101 Istorija 3 102 Geografija 2 103 Filozofija 1 Predmet Odnos S (Predmet)
Operacije pridruživanja Odgovorite na pitanje: „Koji su nastavnici kvalifikovani da predaju koje predmete? » daje -vezu R [ X Y ] S: Broj osoblja Prezime X (Status nastavnika) Šifra predmeta Ime Y (Status predmeta) 4587 Bondarenko 4 101 Istorija 3 4587 Bondarenko 4 102 Geografija 2 4587 Bondarenko 4 103 Filozofija 1 213 Filozofija 1 213 Filozofija 1 213 1 5496 Anisimova 2 102 Geografija 2 5496 Anisimova 2 103 Filozofija 1 Stav „Koji nastavnici predaju koje predmete? "
Operacije spajanja Equi-join (ekvivalentno spajanje) je poseban slučaj -join kada jednostavno postoji jednakost (predikat F sadrži samo operator jednakosti (=)). Sintaksa jednakog spajanja: R [ X = Y ] S SQL sintaksa: odaberite R. *, S . * iz R, S gdje je (R. X = S. Y)
Operacije spajanja (Greška) Primjer equi-join Broj učenika S NUM Prezime učenika S IME 6 Ivanov 17 Petrov 19 Sidorov Relacija S (Učenici) Šifra predmeta PCOD Naziv predmeta P IME 101 Fizika 102 Matematika 103 Računarstvo Relacija P (predmeti)
Broj učenika S NUM Šifra predmeta PCOD Prosek predmeta SRBALL 6 101 4. 5 6 102 4 6 103 5 17 101 3. 5 17 102 4 19 101 4. 5 Operacije povezivanja Veza SP (Studija) Odgovor na pitanje: » od strane studenata? “, daje equi-vezu S [ S NUM= S NUM] SP. Pošto veze imaju iste atribute, prvo ih je potrebno preimenovati. Dobijamo: (S preimenuj S NUM u S NUM 1)[ S NUM 1= S NUM 2] (SP preimenuj S NUM u S NUM 2).
Broj učenika S NUM 1 Prezime učenika S IME Broj učenika S NUM 2 Šifra predmeta PCOD Prosječan rezultat iz predmeta SRBALL 6 Ivanov 6 101 4, 5 6 Ivanov 6 102 4 6 Ivanov 6 103 5 17 Petrov 17 101 3, 5 17 Petrov 17 102 4 19 Sidorov 19 101 4, 5 Operacije povezivanja Relacija „Koje predmete koji učenici izučavaju? "
Operacije spajanja Prirodno spajanje je spajanje zasnovano na ekvivalenciji dvije relacije R i S, koje se izvodi na svim zajedničkim atributima, iz čijih je rezultata isključena jedna instanca svakog zajedničkog atributa. Sintaksa za prirodno spajanje je: R spoj S. Prirodno spajanje se izvodi na svim istim atributima. S.R.
Operacije povezivanja Primjer prirodne veze Pojednostavljeni zapis: Odgovor na pitanje „Koje predmete koji učenici izučavaju? “ u vidu prirodne veze tri relacije S spajanje SP spajanje P: Broj učenika S NUM Prezime učenika S IME Šifra predmeta PCOD Naziv predmeta P IME Prosječan rezultat iz predmeta SRBALL 6 Ivanov 101 Fizika 4, 5 6 Ivanov 102 Matematika 4 6 Ivanov 103 Računarstvo 5 17 Petrov 101 Fizika 3, 5 17 Petrov 102 Matematika 4 19 Sidorov 101 Fizika 4, 5 Relacija S PRIDRUŽI SE SP PRIDRUŽI P
Operacije spajanja Operacija vanjskog spajanja se koristi kada se spajaju dvije relacije čiji stupci imaju nejednake vrijednosti. Vanjski spoj: lijevo i desno. Lijevo vanjsko spajanje: Torke u odnosu R koje nemaju odgovarajuće vrijednosti u zajedničkim stupcima relacije S također su uključene u rezultatsku relaciju. Oznaka za nedostajuće vrijednosti u drugoj relaciji je NULL determinanta. S.R.
Broj učenika Prezime Prosečan rezultat 6 Ivanov 5 17 Petrov 3 19 Sidorov 4 Napomena: učenik može učestvovati na olimpijadi iz predmeta za koje utvrđeni ukupan rezultat nije veći od prosečnog rezultata učenika. Zadatak: na osnovu relacija R i S napraviti listu sa naznakom učenika i predmeta u kojima učestvuju na olimpijadama. Primjer operacija spajanja lijevog vanjskog spojnog odnosa R
Odnos S Šifra predmeta Ime Ukupan broj bodova 101 Fizika 4, 5 102 Hemija 4 Broj učenika Prezime Prosečan rezultat Šifra predmeta Ime Ukupan broj bodova 6 Ivanov 5 101 Fizika 4, 5 6 Ivanov 5 102 Hemija 4 17 Petrov 3 NULL 19 Sidorov 4 Hemija 4 Tabela ((P(R))S)< Операции соединения
Operacije spajanja Desno vanjsko spajanje: Relacija rezultata sadrži sve torke desne relacije. Puno vanjsko spajanje: Relacija rezultata je ispunjena svim torkama iz oba odnosa, a kvalifikatori NULL se koriste za označavanje nepodudarnih vrijednosti tuple.
Operacije spajanja Operacija poluspojivanja: definira relaciju koja sadrži one skupove relacije R koji su uključeni u uniju relacija R i S. Formuliranje operacije poluspajanja pomoću operatora projekcije i spajanja: SRF)SR(PSRFAF gdje je A skup svih atributa u odnosu R.
Primjer operacije poluspojivanja Broj učenika Prezime Prosječan rezultat Šifra predmeta Ime Ukupan rezultat 6 Ivanov 5 101 Fizika 4, 5 6 Ivanov 5 102 Hemija 4 19 Sidorov 4 102 Hemija 4Kombinacijske operacije
Operacija dijeljenja Neka je: - relacija R definirana na skupu atributa A; — relacija S - na skupu atributa B; - V A; — C=A-B (C je skup atributa relacije R koji nisu atributi relacije S). Rezultat podjele R S je skup torki relacije R definiranih na skupu atributa C koji odgovaraju kombinaciji svih torki relacije S.
Operacija podjele Primjer operacije podjele Relacija R Broj grupe Broj studenata Puno ime kustosa Šifra predmeta Naziv predmeta TM-31 20 Ivanov 01 Matematika TM-32 22 Petrov 01 Matematika TI-31 13 Sidorov 01 Matematika TM-31 20 Ivanov 02 Fizika TM -32 22 Petrov 02 Fizika
Relacija S T 1: Odaberite 'Šifra predmeta', 'Naziv predmeta' iz R Operacija odjeljenja Broj grupe Broj studenata Puno ime kustosa TM-31 20 Ivanov TM-32 22 Petrov TI-31 13 Sidorov Šifra predmeta Naziv predmeta 01 Matematika 02 Fizika
T 21: Izaberite * od T 1, S Operacija odjela Šifra predmeta Naziv predmeta Broj grupe Broj studenata Puno ime kustosa 01 Matematika TM-31 20 Ivanov 01 Matematika TM-32 22 Petrov 01 Matematika TI-31 13 Sidorov 02 Fizika TM- 31 20 Ivanov 02 Fizika TM-32 22 Petrov 02 Fizika TI-31 13 Sidorov
T 22: (Izaberi * od T 21) osim (Izaberi * od R) T 2: Odaberite 'Šifra predmeta', 'Naziv subjekta' iz T 22 Operacija odjeljenja P = T 1- T 2 Šifra predmeta Naziv subjekta Broj grupe Broj studenti Puno ime kustosa 02 Fizika TI-31 13 Sidorov Šifra predmeta Naziv predmeta 02 Fizika Šifra predmeta Naziv predmeta 01 Matematika
Relacioni račun Poreklo naziva "relacioni račun": iz dela simboličke logike koji se zove predikatski račun. Relacioni račun postoji u dva oblika: - relacioni račun torki; — relacioni račun domena.
Relacioni račun Predikat u logici prvog reda je funkcija istine sa parametrima. Sud je izraz koji funkcija uzima nakon zamjene vrijednosti umjesto parametara. Presuda: istinita i lažna. Neka je: P predikat; x je varijabla. Zatim: je skup svih vrijednosti x za koje je presuda P istinita. Predikati se mogu kombinovati pomoću logičkih operatora: (AND), (O R) i (N OT) da bi se formirali složeni predikati.))x(P|x()
Relacioni račun torki Zadatak računa relacionih torki je pronaći torove za koje je predikat istinit. Račun se zasniva na tuple varijablama. Tuple varijable su varijable čiji je opseg specificirana relacija.
Primjer zahtjeva: “Izaberite atribute br. skladišta, adresu, ident. šifra, datum, puno ime kupca za narudžbe sa količinom >60" Unos zahtjeva: ( S | R (S) ^ S. količina > 6 0) Objašnjenje: Izraz “S. broj sati ” je vrijednost atributa broj sati za tuple. Tuple relacijski račun
Relacioni račun sa torkama Dva tipa kvantifikatora se koriste za označavanje broja instanci na koje se predikat treba primeniti: - kvantifikator postojanja (simbol „postoji“): koristi se u formuli koja mora biti istinita za najmanje jednu instancu; — opći kvantifikator (simbol „za sve“): koristi se u izrazima koji se primjenjuju na sve instance.
Primjer primjene kvantifikatora postojanja Student (S) ^ (Zv) (Godina rođenja (B) ^ (V. ime = S. ime) ^ V. grupa = 'TI-31') Izraz znači: u relacija Godina rođenja postoji tuple , koji ima istu vrijednost atributa imena kao vrijednost atributa imena u trenutnoj torci S iz relacije Student, a atribut grupe iz tuple B ima vrijednost 'TI-31'. Primjer korištenja općeg kvantifikatora (B) (B. grupa * 'TI-31') Izraz znači: ni u jednoj torci u odnosu Godina rođenja vrijednost atributa grupe nije jednaka 'TM-31'. Tuple relacijski račun
Slobodne varijable su tuple varijable koje nisu kvalificirane kvantifikatorima, inače se nazivaju vezane varijable. U relacionom računu, jedine važeće formule su nedvosmisleni i besmisleni nizovi. Tuple relacijski račun
Pravila za konstruisanje formule u predikatskom računu: 1. Ako je P n-arna formula (predikat sa n argumenata), t 1, t 2, ..., tn su konstante ili varijable, tada je P (t 1, t 2 , ..., tn) - ispravno konstruirana formula. 2. Ako su t i t 2 konstante ili varijable iz istog domena, jedan od operatora poređenja (<, >=, -=), tada je t 1 t 2 ispravno konstruisana formula. 3. Ako su F 1, F 2 formule, onda je F 1 F 2 konjunkcija formula, F 1 F 2 je disjunkcija i negacija. 4. Ako je F 1 formula sa slobodnom varijablom X, onda su F (X) i F (X) također formule. Tuple relacijski račun
Relacioni račun domena Vrijednosti varijabli koje se koriste u domenskom relacijskom računu uzimaju se iz domena, a ne iz relacijskih torva. Put: P(d 1, d 2, ..., dn) - predikat; d 1, d 2, …, dn su varijable. Tada: ( d 1, d 2, ..., dn |P(d 1, d 2, ..., dn)) je skup svih varijabli domene za koje je predikat istinit. Izraz R(x, y) je istinit ako i samo ako relacija R ima tuple sa vrijednostima x i y u dva svoja atributa.
Primjer Find: imena svih menadžera čija plaća prelazi 2.500 grivna. (Ime, prezime pozicija, plata ((prezime, pozicija, plata) pozicija = plata menadžera>2500)) Račun relacijske domene
Ostali jezici Dodatne kategorije relacionih jezika: - na osnovu transformacija; — grafički jezici; - jezici četvrte generacije. Jezici zasnovani na transformaciji su klasa neproceduralnih jezika koji koriste relacije za transformaciju izvornih podataka u traženi oblik (primjeri: KVADRAT, SEQUEL i njegove verzije, SQL).
Grafički jezici su crtež ili drugi grafički prikaz strukture odnosa. Korisnik kreira uzorak željenog rezultata, a sistem vraća tražene podatke u navedenom formatu (primjer: QBE). Četvrta generacija jezika: - kreiranje potpuno gotove aplikacije koja zadovoljava zahtjeve korisnika koristeći ograničen skup naredbi; — obezbediti korisničko okruženje za razvoj. Drugi jezici
Ovaj model podataka implementiran u mnogim postojećim DBMS-ovima , a danas jeste
najčešći. Glavne prednosti relacijski pristup:
mali skup jednostavnih i preciznih koncepata , koji vam omogućavaju simulaciju razne predmetne oblasti, teorijska podrška u formi
moćan matematički aparat
teorija skupova i relaciona algebra;
Prilikom formalnog razmatranja ovog modela, koji se odnosi na modele podataka niskog nivoa, razlikuju se sljedeći glavni:
aspekti: strukturna organizacija podataka
– od toga zavisi efikasnost skladištenja podataka i brzina njihove obrade;
načina da se osigura integritet podataka– da se eliminišu kontradikcije između međusobno povezanih elemenata podataka;
manipulacija podacima, tj.
Strukturna organizacija podataka u relacionom modelu
Osnova relacionog modela je
matematički koncept relacije.
Fizički prikaz odnosa je uobičajen dvodimenzionalni sto.
Posebna tabela obično čuva podatke za neke
informacioni objekat (IO).
Sa ovom metodom strukturiranja podataka, baza podataka se naziva relaciona.
Primjeri informacijskih objekata
U tabeli relacione baze podataka, kolone se nazivaju polja i odgovaraju detaljima IO, za koji je predmetna tabela namijenjena.
Svako polje obično ima smisleno ime i to u zasebnoj tabeli imena polja nisu
mora se ponoviti.
Redovi tabele za pohranjivanje podataka nazivaju se zapisi (ili tuple).
Polja zasebnog zapisa pohranjuju vrijednosti detalja za određenu instancu dotičnog IO-a.
Primjer tabele za pohranjivanje podataka
Prilikom formiranja zaglavlja tabele, redosled kolona nije bitan.
Broj kolona određuje
stepen povezanosti (tabela).
Unarna relacija ima stepen 1, a binarna relacija ima stepen 2.
Kardinalnost stava
mjereno brojem zapisa
Osnovna (osnovna) svojstva relacija (tabele)
1. Svaka ćelija relacije sadrži samo jednu elementarnu (atomsku, nedjeljivu) vrijednost.
2.Svaki unos je jedinstven, tj. Dupli unosi nisu dozvoljeni.
Ovo proizilazi iz definicije tabele kao skupa zapisa, a svaki skup se, po definiciji, sastoji od različitih elemenata.
3. Redosled postavljanja zapisa nije bitan, što takođe proizilazi iz koncepta „skupa“.
Ako je potrebno, možete napraviti snimak
urediti korištenjem operacije
Integritet podataka u relacionom modelu
Ovi zahtjevi, koji garantuju tačnost podataka, uključuju dva uslova:
integritet tabela (relacija);
Zahtjev integriteta tabele
je da se svaki unos u dotičnoj tabeli mora razlikovati od bilo kojeg drugog unosa.
Minimalni skup atributa koji vam omogućava da jedinstveno
identificirati svaki zapis odnosne veze o kojoj je riječ,
nazvan potencijalnim ključem. Ključ se zove jednostavan , ako se sastoji od jednog atributa (polja).
Na primjer, pomoću broja poreznog obveznika (PIB) možete jedinstveno odrediti njegovu adresu, prezime i druge lične podatke.
Ključ se naziva kompozitnim ako je
formirana od nekoliko atributa.
Relacija uvijek ima barem jedan ključ, jer u krajnjem slučaju, možete koristiti sve za ovu ulogu
mnogi atributi.
Potencijalni ključ koji se bira za jedinstvenu identifikaciju
unosi u tablicu se pozivaju primarni ključ(Primarni ključ - PK).
Kao dio primarnog ključa, nijedan atribut ne može sadržavati prazne vrijednosti (NULL).
Drugi potencijalni ključevi
postaju alternativni ključevi (Alternate Key - AK).
Za primarni ključ je najbolje
Referentni zahtjev |
|||
integritet je zbog činjenice da |
|||
vrlo često podaci za |
|||
međusobno povezane informacije |
|||
objekti (IO) su pohranjeni u različitim |
|||
Nastava |
|||
stolovi. |
|||
(RK Kodteli, nastavnik |
|||
Code_department |
|||
Prezime |
|||
Naziv posla |
Ime |
||
(FC odjel |
|||
OSNOVNI KONCEPTI MODELA RELACIJSKIH PODATAKA
- Relacioni sistemi se zasnivaju na relacioni model podataka.
- Principi relacionog modela postavljeni su 1969–1970. američki naučnik E. F. Codd(E.F. Codd), koji je tada radio za IBM Corporation. Matematičar po obrazovanju, on je u oblast upravljanja bazama podataka doneo rigorozne matematičke principe i preciznost koje su nedostajale ranim sistemima. Iako relacijski pristup nije odmah zavladao, može se primijetiti da su gotovo svi nastali od kasnih 70-ih. Proizvodi baze podataka su bazirani posebno na relacionom pristupu.
- Ogromna većina naučnih istraživanja u oblasti baza podataka u proteklih 35 godina takođe je sprovedena u tom pravcu.
- Uzimajući u obzir i postepeno pojašnjavajući osnovne koncepte relacionog modela, imaćemo na umu tri komponente modela podataka:
- strukture podataka,
- operacije koje se mogu izvesti nad podacima, i
- ograničenja vezana za osiguranje integriteta podataka.
- Glavna struktura podataka u relacionom modelu je stolovi, koji se nazivaju odnosi u teoriji relacija. Zapravo iz termina stav(u engleskom odnosu) i nastalo je samo ime modela - relacijski. Na slici je prikazan primjer takve tablice relacija i objašnjenje glavnih pojmova relacionog modela - tuple, kardinalni broj, atribut, stepen, domen, primarni ključ.
- Relacija je tabela, sličan onom prikazanom na slici, koji se sastoji od redova i kolona i imajući na vrhu liniju koja se zove zaglavlje relacije.
- Pozivaju se redovi relacijske tablice u tuples(torka) i kolone atributi(atribut).
- Broj torki u relaciji naziva se kardinalni broj relacije, a broj atributa se naziva stepenom relacije.
- Svaki atribut u vezi ima Ime, što je naznačeno u dijelu zaglavlja relacije.
- Ključ odnosa je atribut ili skup atributa relacije tako da u bilo kojem trenutku u vezi nema redaka za koje je vrijednost ili kombinacija vrijednosti ključnih atributa ista. Ključ, dakle, jeste jedinstveni identifikator torki odnosi (ključni atribut je na slici podebljan).
- Domen odnosa je skup vrijednosti iz kojih se mogu uzeti vrijednosti određenog atributa. Odnosno, određeni skup vrijednosti za atribut u bilo kojem trenutku mora biti podskup skupa vrijednosti za domenu na kojoj je taj atribut definiran. Vrijednosti atributa koje nisu u skupu specificiranom od strane domene su nevažeće.
- Koncept domene je važan za relacioni model. Domena zapravo specificira ograničenja koja vrijednosti odgovarajućeg atributa moraju zadovoljiti.
- Kao što je navedeno, gornje definicije nisu stroge. Termini kao što su tabela, red, kolona, striktno govoreći, nisu u potpunosti ekvivalentni matematičkim konceptima relacije, tuple i atributa koji se koriste u relacionom modelu, respektivno. Međutim, u praksi se često koriste upravo kao sinonimi, što je općenito prihvatljivo ako se razumije pravo značenje ovih pojmova.
- Glavni zadaci dizajna baze podataka:
- Osigurati da su sve potrebne informacije pohranjene u bazi podataka.
- Osiguravanje mogućnosti pribavljanja podataka za sve potrebne zahtjeve.
- Smanjite redundantnost i dupliciranje podataka.
- Osiguravanje integriteta podataka (ispravnosti njihovog sadržaja): otklanjanje kontradikcija u sadržaju podataka, otklanjanje njihovog gubitka itd.
- Glavne faze dizajna baze podataka:
- 1) Idejni (infološki) dizajn– izgradnja formalizovanog modela predmetne oblasti. Takav model je izgrađen pomoću alata standardnog jezika, obično grafičkih, na primjer ER dijagrami(dijagrami “Entitet-odnos”). Takav model je izgrađen bez ciljanja bilo kojeg specifičnog DBMS-a.
- Glavni elementi ovog modela:
- Opis objekata predmetne oblasti i veza između njih.
- Opis informacijskih potreba korisnika (opis osnovnih upita bazi podataka).
- Opis algoritamskih zavisnosti između podataka.
- Opis ograničenja integriteta, tj. zahtjeve za prihvatljive vrijednosti podataka i odnose između njih.
- 2) Logički (dataloški) dizajn– mapiranje informacionog modela u model podataka koji se koristi u specifičnom DBMS-u, na primjer, u relacijski model podataka. Za relacijski DBMS datalogical model– skup tabela, koji obično označava ključna polja i odnose između tabela. Ako je informacioni model konstruisan u obliku ER dijagrami(ili drugim formalizovanim sredstvima), onda je datalogički dizajn konstrukcija tabela prema određenim formalizovanim pravilima, kao i normalizacija ovih tabela. Ova faza se može u velikoj mjeri automatizirati.
- 3) Fizički dizajn– implementacija datalogičkog modela korišćenjem specifičnog DBMS-a, kao i izbor rešenja vezanih za okruženje fizičkog skladištenja podataka: izbor metoda upravljanja disk memorijom, metoda pristupa podacima, metoda kompresije podataka itd. – ove zadatke uglavnom rješavaju DBMS alati i skriveni su od programera baze podataka.
- U fazi projektovanja informacija, prilikom prikupljanja informacija o predmetnoj oblasti, potrebno je saznati:
- glavni objekti predmetne oblasti (objekti o kojima bi informacije trebale biti pohranjene u bazi podataka);
- atributi objekta;
- veze između objekata;
- osnovne upite bazi podataka.
- Principi za razvoj višekorisničkih baza podataka mora se svesti na ispunjavanje dva obavezna uslova: sistemski pristup I standardizacija.
- Sistemski pristup. Sistematski pristup razvoju informacionog sistema znači da se takav sistem smatra velikim sistemom koji se sastoji od niza međusobno povezanih i međusobno povezanih elemenata. Prilikom projektovanja informacionih sistema, moraju se poštovati sledeći principi:
- vodeći računa o interesima svih potencijalnih korisnika sistema;
- modularni princip razvoja i implementacije.
- Standardizacija. Standardizacija razvoja informacionih sistema, s obzirom na njihovu višekorisničku prirodu, jeste sljedeće aspekte:
- informativni;
- program;
- hardver.
- Standardizacija informativni softver je određen principima kompjuterske obrade simboličkih informacija, budući da objekti baze podataka moraju biti jedinstveno prepoznati od strane računara.
- Model entitet-odnos(ERM) je model podataka koji vam omogućava da opišete konceptualne dijagrame predmetne oblasti.
- ER model se koristi u (konceptualnom) dizajnu baze podataka na visokom nivou. Uz njegovu pomoć možete odabrati ključni subjekti I ukazuju na veze, koji se može uspostaviti između ovih subjekata.
- Tokom dizajna baze podataka, ER model se konvertuje u specifičnu šemu baze podataka na osnovu odabranog modela podataka (relacioni, objektni, mrežni, itd.).
- ER model je formalna konstrukcija, koji sam po sebi ne propisuje nikakva grafička sredstva za njegovu vizualizaciju.
- Model entitet-odnos predložio je 1976. Peter Pin-Shen Chen, američki profesor informatike na Državnom univerzitetu Louisiana.
- Peter Chen notacija
- Setovi entiteta prikazani su kao pravokutnici, skup odnosa prikazani su kao rombovi.
- Ako entitet učestvuje u poštovanje, oni su povezani linijom. Ako je odnos opcionalan, tada je linija isprekidana.
- Atributi prikazani kao ovalni i povezani linijom sa jednim odnosom ili jednim entitetom
- Pretvaranje konceptualnog modela u relacijski je kako slijedi:
- Napravite skup preliminarnih tabela i navedite primarne ključeve.
- Izvršite proces normalizacije.
- Prvu tačku smo razmatrali u trećoj lekciji, sa drugom još nismo upoznati, ali ćemo se s njom upoznati u praksi. Dakle, treba da napravimo skup tabela.
- Ovo nije teško uraditi, jer... tabele su naši objekti, a polja tabele su atributi objekta. Skup preliminarnih tabela, zasnovan na našem konceptualnom modelu, izgleda ovako:
- Tako smo definisali stolovi, polja, primarni ključevi(RK) i komunikacije(FK).
- U tabelama Dnevnik nabavke i Dnevnik nabavke primarni ključevi su kompozitni, tj. sastoji se od dva polja.
- Teoretski, postoje tabele u kojima su sva polja jedno složeni ključ.
- Normalizacija je korak-po-korak, reverzibilni proces zamjene originalne sheme drugom shemom u kojoj tablice imaju jednostavniju i logičniju strukturu. Ovo je neophodno da bi se eliminisala redundantnost podataka.
1 od 21
Prezentacija na temu:
Slajd br. 1
Opis slajda:
Slajd broj 2
Opis slajda:
Baza podataka U užem smislu riječi, baza podataka je određeni skup podataka neophodnih za rad. Međutim, podaci su apstrakcija; niko nikada nije video „samo podatke“; oni ne nastaju niti postoje sami od sebe. Podaci su odraz objekata stvarnog svijeta.U širem smislu riječi, baza podataka je skup opisa objekata stvarnog svijeta i veza između njih koji su relevantni za određenu oblast primjene.
Slajd br.3
Opis slajda:
Klasifikacija DBMS-a prema modelu podataka Tradicionalno, svi DBMS se klasifikuju u zavisnosti od modela podataka koji je u njihovoj osnovi. Uobičajeno je razlikovati: Hijerarhijski model podataka Mrežni model podataka Relacioni model podataka Ponekad im se dodaje model podataka zasnovan na obrnutim listama.
Slajd broj 4
Opis slajda:
Relacioni model podataka Relacionom bazom podataka smatra se baza podataka u kojoj se svi podaci prikazuju korisniku u obliku pravokutnih tablica vrijednosti podataka, a sve operacije na bazi podataka se svode na manipulacije s tabelama. Tabela se sastoji od redova i stupaca i ima jedinstveno ime unutar baze podataka. Tabela odražava tip objekta u stvarnom svijetu, a svaki red predstavlja određeni objekt.
Slajd br.5
Opis slajda:
Osnovni koncepti baze podataka Dakle, tabela dijelova sadrži informacije o svim dijelovima pohranjenim u skladištu, a njeni redovi su skupovi vrijednosti atributa za određene dijelove. Svaki stupac tablice je zbirka vrijednosti za određeni atribut objekta. Dakle, kolona Materijal predstavlja skup vrijednosti „Čelik“, „Kositar“, „Cink“, „Nikal“. Kolona Količina sadrži nenegativne cijele brojeve. Vrijednosti u koloni Težina su realni brojevi jednaki težini dijela u kilogramima. Ove vrijednosti se ne pojavljuju iz zraka. Oni se biraju iz skupa svih mogućih vrijednosti za atribut objekta, koji se zove domena. Dakle, vrijednosti u stupcu materijala biraju se iz skupa imena svih mogućih materijala - plastike, drveta, metala itd. Stoga je suštinski nemoguće da stupac Materijal sadrži vrijednost koja ne postoji u odgovarajućem domenu, kao što je “voda” ili “pijesak”. Svaka kolona ima ime koje se obično piše na vrhu tabele. Mora biti jedinstven unutar tabele, ali različite tabele mogu imati kolone sa istim imenom. Svaka tabela mora imati najmanje jednu kolonu; Kolone su raspoređene u tabeli prema redosledu kojim su se pojavila njihova imena kada je kreirana. Za razliku od kolona, redovi nemaju imena; njihov redosled u tabeli nije definisan, a njihov broj je logički neograničen.
Slajd broj 6
Opis slajda:
Slajd broj 7
Opis slajda:
Odnos tabela baze podataka Odnos tabela je najvažniji element relacionog modela podataka. Podržan je stranim ključevima. Razmotrimo primjer u kojem baza podataka pohranjuje informacije o običnim zaposlenicima (tabela zaposlenika) i menadžerima (tabela menadžera) u organizaciji. Primarni ključ glave tabele je kolona Broj. Kolona Prezime ne može služiti kao primarni ključ, jer dva menadžera sa istim prezimenima mogu raditi u istoj organizaciji. Svaki zaposlenik je podređen jednom menadžeru, što se mora odraziti u bazi podataka. Tabela Employee sadrži kolonu izvršnog broja, a vrijednosti u ovoj koloni se biraju iz kolone tablice izvršnog broja. Kolona Broj menadžera je strani ključ u tabeli Employee.
Slajd broj 8
Opis slajda:
Slajd broj 9
Opis slajda:
Tablice se ne mogu pohraniti i obraditi ako u bazi podataka nema "podataka o podacima", kao što su ručke za tabele, kolone itd. Obično se nazivaju metapodacima. Metapodaci su predstavljeni i u tabelarnom obliku i pohranjuju se u rječnik podataka.U bazi podataka osim tabela mogu se pohraniti i drugi objekti, kao što su ekranski obrasci, izvještaji, prikazi, pa čak i aplikativni programi koji rade sa bazom podataka.Za korisnike informacionog sistema, nije dovoljno da podaci baze podataka jednostavno odražavaju objekte u stvarnom svijetu. Važno je da takva refleksija bude nedvosmislena i dosljedna. U ovom slučaju se kaže da baza podataka zadovoljava uslov integriteta.Da bi se garantovala ispravnost i međusobna konzistentnost podataka, bazi podataka se nameću određena ograničenja koja se nazivaju ograničenja integriteta.
Slajd broj 10
Opis slajda:
Ograničenja koja održavaju integritet U Codd relacionom modelu, postoji nekoliko uslova ograničenja koji se koriste za provjeru valjanosti podataka u bazi podataka, kao i za osmišljavanje strukture podataka. Uobičajeno je istaknuti sljedeća ograničenja: Kategorički integritet Integritet na nivou veze Funkcionalne zavisnosti
Slajd br.11
Opis slajda:
Integritet kategorije i reference Dio integriteta relacionog modela podataka obuhvata dva osnovna zahtjeva integriteta koji moraju biti podržani u bilo kojem relacijskom DBMS-u. Prvi zahtjev se zove zahtjev integriteta entiteta, a drugi zahtjev se zove zahtjev referentnog integriteta i složeniji je
Slajd br.12
Opis slajda:
Slajd broj 13
Opis slajda:
Tradicionalne operacije Unija dviju relacija (C1 = A U B) pretpostavlja da su na ulazu date dvije relacije jedne sheme A i B. Rezultat unije je relacija C konstruirana prema istoj shemi, koja sadrži sve skupove od A i sve skupove relacije B. Presjek dviju relacija ( C2 = A U B) pretpostavlja dvije jednostruke relacije A i B na ulazu. Na izlazu se kreira relacija prema istoj shemi koja sadrži samo one torke relacije A koji su u odnosu B. Oduzimanje dva odnosa (C3 = A-B). Sva tri odnosa su izgrađena prema istoj shemi. Rezultirajuća relacija C3 uključuje samo one skupove iz A koji nisu prisutni u relaciji B. Dekartov proizvod (C4 = A X B). Njegova bitna razlika u odnosu na prethodne je u tome što se relacije A i B mogu graditi prema različitim shemama, a shema relacije C4 uključuje sve atribute relacija A i B.
Slajd broj 14
Opis slajda:
Posebne operacije Operacija odabira se izvodi red po red. Jedna relacija se koristi kao ulaz u operaciju. Rezultat selekcije je nova relacija, konstruisana prema istoj šemi, koja sadrži podskup torki originalne relacije koji zadovoljavaju uslov selekcije Operacija projekcije. Jedna relacija se koristi kao ulaz u operaciju. Rezultirajuća relacija uključuje podskup atributa originalne. Svaki tuple u originalnoj relaciji ima odgovarajuću torku u rezultujućoj relaciji tako da se vrijednosti istih atributa ova dva niza poklapaju. Ali u isto vrijeme, u rezultirajućoj relaciji, duple torke se eliminišu, pa stoga snaga rezultirajuće relacije može biti manja od snage originalne. Operacija spajanja je prirodna. Ulaz operacije koristi dvije relacije. U svakoj od relacija odabire se atribut pomoću kojeg će se veza uspostaviti. Oba atributa moraju biti definirana na istoj domeni. Šema rezultirajućeg odnosa uključuje sve atribute dvaju odnosa. Dozvoljeno je da se u šemi rezultirajućeg odnosa, umjesto dva atributa pomoću kojih se uspostavlja veza, prikaže samo jedan. Operacija spajanja je slična kartezijanskom proizvodu. Operativna divizija. Na ulazu operacije koriste se dvije relacije A i B. Neka relacija A, nazvana djeljiva, sadrži atribute (A1, A2, ..., An). Relacija B - djelitelj - sadrži podskup atributa A; stavimo (A1,A2, ...,Ak), gdje je (k Slajd broj 15
Opis slajda:
Operacije relacionog modela podataka pružaju mogućnost proizvoljnog manipulisanja odnosima, omogućavajući vam da ažurirate bazu podataka, kao i da odaberete podskupove pohranjenih podataka i predstavite ih u željenom obliku. Operacije relacijske algebre ili relacijske algebre koje smo razmatrali omogućavaju nam da korak po korak opišemo proces dobijanja rezultirajućeg odnosa. Slajd broj 16
Opis slajda:
Normalizacija odnosa Jedan od najvažnijih problema u dizajniranju šeme baze podataka je identifikacija tipova zapisa i određivanje sastava njihovih atributa. Grupisanje atributa mora biti racionalno, tj. minimiziranje dupliciranja podataka i pojednostavljenje procedure obrade i ažuriranja.U početku su ovi problemi rješavani intuitivno. Međutim, intuicija može iznevjeriti čak i iskusnog stručnjaka, pa je Codd razvio uređaj pod nazivom normalizacija odnosa u okviru relacionog modela podataka. I iako su ideje normalizacije formulisane u terminologiji relacionog modela podataka, one su podjednako primenljive i na druge modele podataka.Codd je identifikovao tri normalna oblika odnosa. Najsavršeniji od njih je treći. Predlaže se mehanizam koji omogućava da se bilo koja relacija pretvori u treći normalni oblik. U procesu takvih transformacija mogu se pojaviti novi odnosi. Slajd broj 17
Opis slajda:
Prvi normalni oblik Relacija se naziva normalizovana ili redukovana na prvi normalni oblik (1NF) ako su svi njeni atributi jednostavni.Nenormalizovana relacija se lako može normalizovati. Takva transformacija može dovesti do povećanja kardinalnosti relacije i promjene ključa Funkcionalna zavisnost. Neka su X i Y dva atributa neke relacije. Kažu da je Y funkcionalno ovisan o X ako u bilo kojem trenutku svaka vrijednost X odgovara ne više od jedne vrijednosti atributa Y. Funkcionalna ovisnost može se označiti na sljedeći način: X> Y. Potpuna funkcionalna zavisnost. Za atribut koji nije ključ se kaže da je funkcionalno potpuno ovisan o kompozitnom ključu ako je funkcionalno ovisan o ključu, ali nije funkcionalno ovisan ni o jednom dijelu kompozitnog ključa. Slajd broj 18
Opis slajda:
Drugi normalni oblik Relacija je u drugom normalnom obliku ako je u prvom normalnom obliku i svaki atribut koji nije ključ funkcionalno je potpuno ovisan o kompozitnom ključu.Da bismo relaciju doveli u drugi normalni oblik, potrebno je: konstruirati njegovu projekciju, isključujući atribute koji nisu u potpunoj funkcionalnoj zavisnosti od kompozitnog ključa; dodatno izgraditi jednu ili više projekcija na deo kompozitnog ključa i atribute koji su funkcionalno zavisni od ovog dela ključa.. Tranzitivna zavisnost. Neka su X, Y, Z tri atributa neke relacije. U ovom slučaju, X>Y i Y>Z, ali nema obrnute korespondencije, tj. Z nije> ili Y nije>X. Tada kažemo da Z zavisi tranzitivno od X. Drugi normalni oblici Prvi normalni oblik zabranjuje tablicama da imaju neatomske ili viševrijedne atribute. Međutim, postoje mnoge situacije modeliranja koje zahtijevaju viševrijedne atribute. Na primjer, univerzitetski nastavnik je odgovoran za nekoliko disciplina. Postoji nekoliko rješenja, od kojih svako ima određene nedostatke. Svi oni zahtijevaju dodatnu memoriju zbog prisutnosti praznih vrijednosti, ili zbog potrebe unosa suvišnih podataka. Oni sa nultim vrijednostima krše kategorički integritet jer svi atributi zajedno čine ključ tablice. Ovi prividni odnosi između nezavisnih atributa mogu se eliminirati zahtjevom da se svaka vrijednost atributa kombinuje s jednom drugom vrijednošću atributa u najmanje jednom redu. Uvjet koji osigurava neovisnost atributa zahtijevajući ponavljanje vrijednosti naziva se ovisnost s više vrijednosti. Viševrijedna ovisnost je isti restriktivni uvjet kao i funkcionalna ovisnost. Očigledno, budući da zahtijevaju ogroman broj ponavljanja vrijednosti podataka, važan korak u procesu normalizacije je da se riješimo viševrijednih ovisnosti.Tabela je u četvrtom normalnom obliku (4NF) ako je u 3NF i ne sadrži viševrijedne zavisnosti Da bi se otklonile neke druge anomalije, dato je još nekoliko normalnih formi: peti normalni oblik (5NF), oblast/ključni normalni oblik (NFK) itd. Međutim, oni imaju vrlo ograničenu praktičnu upotrebu. Slajd broj 21
Opis slajda:
Zaključak Mora se naglasiti da ovaj rad ne pruža recept za izgradnju dobre šeme baze podataka. Umjesto toga, identifikuje problem i objašnjava kako se može riješiti općenito. Da bi se dale praktične preporuke, potrebno je izvršiti sljedeće korake: Odabrati konceptualni model uz pomoć kojeg će se izgraditi konceptualni dijagram; Konstruirati tačan opis semantičkih ograničenja podržanih od strane odabranog DBMS-a; Izraditi mapiranje odabrani konceptualni model u model podataka koji podržava DBMS Odrediti šta je dobar dijagram i opisati metodologiju za njegovu konstrukciju.
