Составляющие реляционной модели. - раздел Философия, Введение. Информационные технологии в современной экономике Модель Реляционных Баз Данных Использует Следующие Основные Понятия:
...
Модель реляционных баз данных использует следующие основные понятия:
¨ тип данных;
¨ показатель;
¨ таблица;
¨ поле;
¨ запись;
¨ первичный ключ;
¨ база данных;
¨ соединение таблиц;
¨ целостность;
¨ схема данных.
Понятие «Тип данных» в реляционной модели аналогично понятию простого типа данных в языках программирования. Значение, соответствующее любому типу данных, является атомарным. Обычно в современных реляционных БД значения делятся на символьные, числовые, логические, специализированные числовые (такие как «денежные»), дата, время, временной интервал. В современных БД также допускаются данные более сложной природы, такие, как ссылки, аудио-данные, видео-данные, анимация. В качестве значения показателя наряду с обычным значением, подходящим по типу, используется условное значение Null, обозначающее отсутствие реального значения. В реальных базах данных значений Null в ячейках очень много.
Понятие «Показатель» определяется заданием некоторого базового типа данных, к которому относятся значения показателя, и содержательного условия, позволяющего отличать корректные значения показателя от некорректных. Например, показатель "Группа" в нашем примере может быть определен как целочисленный, но в число его значений могут входить только те номера, которые соответствуют реальным группам. Текстовой показатель «Отделение» имеет всего несколько возможных значений «Экономика», «Менеджмент», «Магистратура». Понятие показателя поддерживается не во всех СУБД.
Структура таблицы (используется также термин «отношение») задается множеством полей. Поле (в некоторых источниках употребляются термины «атрибут» или «реквизит») можно описать парой <имя поля, имя показателя>. Хотя кажется, что достаточно задать только имя поля, но задание также имени показателя позволяет сравнивать столбцы разных таблиц.
Строка таблицы называется записью (иликортежем). Как правило, запись описывает какой-то реальный объект предметной области, а значения полей записи служат реквизитами объекта.
В большинстве случаев предполагается, что таблица не содержит двух полностью совпадающих строк. Как правило, можно выбрать такое поле (или группу полей), значения которого будут разными во всех строках. Другими словами, зная значение указанного поля, можно однозначно определить запись, в которой это значение встречается. Поле с такими свойствами называется полем первичного ключа. Иногда одного такого поля нет, но можно выделить группу полей, наборы значений которых во всех строках разные. Однако при формальном определении первичного ключа требуется обеспечение его минимальности, т.е. в набор атрибутов первичного ключа не должны входить такие поля, которые можно отбросить без ущерба для основного свойства, - однозначно определять запись. Такой минимальный набор полей называется группой полей первичного ключа. Понятие первичного ключа является исключительно важным в связи с понятием целостности баз данных.
Базой данных называется совокупность таблиц, между некоторыми из которых установлены соединения (связи). Структура связей таблиц называется схемой базы данных. Соединение двух таблиц устанавливается некоторым критерием, позволяющим отбирать комбинации пары строк двух таблиц, для которых этот критерий выполняется. Простейшим критерием является равенство значений двух соответствующих полей в обеих таблицах. Как правило, этим полям соответствуют одинаковые показатели (хотя имена соответствующих полей могут быть разные). При выполнении критерия соответствующие записи двух таблиц считаются связанными..
Под целостностью базы данных понимается следующее правило: если две таблицы соединены посредством отождествления двух групп полей, и в одной из таблиц эта группа является первичным ключом, то во второй таблице невозможна комбинация полей данной группы, которая бы не встречалась в первой таблице. В частности, если таблицы соединены за счет совпадения значений одного показателя в каждой из таблиц, то каждое значение связанного поля во второй таблице обязано встречаться в качестве ключа в первой таблице.
Во многих реализациях допускается изменение схемы базы данных: определение новых и изменение существующих связей таблиц. Это принято называть эволюцией схемы базы данных.
То свойство, что таблицы не содержат записей-дубликатов, следует из теоретико-множественного подхода к таблицам как к множеству записей. В классической теории множеств, по определению, каждое множество состоит из различных элементов. Другим следствием определения таблицы как множества записей является логическая неупорядоченность записей (хотя в большинстве СУБД подразумевается, что каждая новая запись приписывается к концу таблицы). Отсутствие требования к поддержанию порядка на множестве записей таблицы дает дополнительную гибкость СУБД при хранении баз данных во внешней памяти и при выполнении запросов к базе данных. Это не противоречит тому, что при формулировании запроса к БД, например, на языке SQL можно потребовать сортировки результирующей таблицы в соответствии со значениями некоторых столбцов. Такой результат, это, вообще говоря, не каноническая таблица, а некоторый упорядоченный список записей.
Все темы данного раздела:
Алгоритм
Алгоритмом называется свод правил и действий, которые в совокупности позволяют решить поставленную задачу. Алгоритм характеризуется разной степенью формализации. Строго формальный алгоритм задает о
Принципы Фон-Неймана.
Первый компьютер MARK-1 был построен в США в 1943г. Однако оказалось, что не всякий алгоритм можно реализовать на этом компьютере. Группа ученых, приглашенная для помощи, после тщательного анализа
Двоичная система счисления
Мы привыкли для записи чисел использовать десятичную систему счисления. На самом деле эта система счисления не единственная. В общем случае позиционной системой счисления называется способ представ
История компьютерной индустрии
Первый компьютер Mark I был построен в 1943г. в Гарвардском Университете. Машина была длиною 15 метров, весила 5 тонн и состояла из 750 тысяч частей. В 1945г. была создана машина ENIAC весом 30 тон
История Интернета
Еще одна революция в информационных технологиях связана с возможностью соединения компьютеров в сети. Первый модем был разработан фирмой АТ в 1960г. А в 1969г. впервые были связаны два компьютера в
Представление данных в памяти компьютера.
Прежде, чем рассматривать конкретные особенности устройства компьютера, мы хотим предупредить, что в основном все сказанное будет относиться к персональным компьютерам, серверам, рабочим станциям –
Центральный процессор.
Центральный процессор - основное устройство компьютера, которое управляет всеми другими устройствами компьютера. Функционально процессор состоит из двух компонент: операционной части и интерфейсной
Оперативная память
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) предназначено для хранения той информации, которая может потребоваться процессору для выполнения программы. Иногда ее называют памятью прямого доступа (анг
Системная шина
Системная шина представляет собой совокупность линий передачи сигналов, объединённых по их назначению. Основной функцией системной шины является обмен информацией между процессором и остальными эле
Монитор и управление изображением.
Монитор (дисплей) компьютера предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. С программной точки зрения экран монитора представляет собой прямоугольную таблицу из светящихся то
Устройства ввода информации.
Устройства ввода информации в компьютер очень разнообразны. К ним относятся клавиатура, мышь, трекбол, джойстик, сканер, диджитайзер, устройство распознавания речи и т.д. Кроме того, существуют спе
Внешние запоминающие устройства.
Данные, хранящиеся в оперативной памяти компьютера, не сохраняются при выключении электропитания. Уже в самых первых компьютерах возникла необходимость постоянного хранения данных. Для этого исполь
Устройства вывода информации.
Устройства вывода информации предназначены для представления результатов работы компьютера в «человеческом» виде. Кроме видеомонитора, о котором шла речь выше, это принтер, предназначенный для бума
Некоторые другие устройства.
Наряду с устройствами, которые выполняют понятные и видимые функции, существует ряд вспомогательных микросхем, которые играют незаметную, но существенную роль в работе компьютера. Перечислим наибол
Функции операционной системы
Операционной системой (ОС) называется комплекс программных средств, обеспечивающих функционирование отдельных устройств компьютера и их взаимодействие, а также взаимодействие устройств компьютера и
Загрузка операционной системы.
В постоянной памяти компьютера (ПЗУ) содержится программа начальной загрузки компьютера. Эта программа независима от операционной системы. Она автоматически запускается при включении питания компью
Программы и подпрограммы
Ни одна программа сейчас не состоит из цельного куска, как это было в самых первых компьютерах. На самом деле, все современные программы составляют сложную структуру, элементами которой являются бо
Управление выполнением программ и управление памятью
Функции управления выполнением программ и управления памятью в операционной системе тесно переплетены. Современные операционные системы ориентированы на мультизадачный режим выполнения программ. В
Управление файловой системой
Для организации доступа программ к данным, размещенным на внешних носителях, ОС организует данные в структуру, называемую файловой системой. Файловая система представляет собой иерархическую структ
Управление вводом-выводом
Утилиты ввода-вывода содержат стандартные программы, предназначенные для чтения и записи информации для различных внешних устройств. К ним относятся и программы BIOS, хранящиеся в ПЗУ, и драйверы р
Интерфейс операционной системы
Интерфейсом операционной системы называется комплекс средств, предназначенных для передачи операционной системе управляющих команд. Интерфейс включает две подсистемы: интерактивный интерфейс пользо
Мультизадачный и многопользовательский режим
Мультизадачный режим работы операционной системы предполагает параллельное выполнение на одном компьютере нескольких задач (на самом деле псевдопараллельное, так как процессор в компьютере обычно о
Операционная система Windows.
Система MS Windows является наиболее распространенной ОС для персональных компьютеров. Она позволяет переходить от программы к программе путем выбора окна на экране монитора, запускать подпрограммы
Языки программирования
Работой компьютера в любой момент времени руководит программа. Программировать работу компьютера - значит создать эту программу. Для этого надо точно описать то, что программа должна делать. Выходо
Среда программирования
Изложим схему профессионального программирования на языке высокого уровня. Оно состоит из нескольких этапов. Сначала нужно хорошо сформулировать задачу и придумать алгоритм решения задачи. Затем ну
Назначение и преимущества сетей.
На основе локальных (реже расширенных) компьютерных сетей строятся информационные системы, предназначенные для управления предприятием. Преимущество использования сетей заключается в следующем.
Топология локальной сети
Топологией локальной сети называется способ соединения ее узлов. Базовыми топологиями считаются топология в форме звезды, кольцевая топология и шинная топология. В реальной структуре сети эти конфи
Модель OSI взаимодействия открытых систем.
Проблема стандартизации, характерная для современного развития общества в целом, в сфере распространения информации особенно важна. Представьте себе, что вы заходите на какой-то сайт и хотите налад
Методы доступа в ЛВС.
Методом доступа в локальной сети называется алгоритм, согласно которому узлы сети получают разрешение на передачу данных, а также регламентируют поведение при различных конфликтных ситуациях, возни
Управление локальной сетью
Основное назначение сетевой части операционной системы – обеспечение служебных функций обеспечения передачи данных канального и сетевого уровня в локальных сетях. Сетевые операционные системы объед
Основные принципы Интернет.
Интернет – всемирная компьютерная сеть, составленная из разнообразных локальных и глобальных (типа NSFNET) компьютерных сетей, объединенных стандартными соглашениями о способах обмена информацией и
Типы сервисов Интернет
Принято делить сервисы Интернета на сервисы интерактивные, прямые и отложенного чтения. В сервисах отложенного чтения запрос и получение информации разделены по времени. Сюда относится, например, э
Адресация в Интернет
Во всемирной сети Интернет каждый компьютер (на самом деле, каждый сетевой адаптер компьютера) получает уникальный идентификатор, однозначно его определяющий. Этот идентификатор, называемый IP-адре
Поиск информации в Интернете
Пожалуй, самой полезной чертой Интернета является наличие в нем поисковых серверов. Это выделенные узлы, которые автоматически просматривают все доступные ресурсы Интернета и индексируют их содержа
Интранет - информационное обслуживание на основе Интернет
В последнее время все чаще стали говорить об Интранете. При этом обычно понимают использование информационных технологий Интернета для создания информационных систем внутри организации. Ядром такой
Проблемы Интернета
У Интернета есть, конечно же, свои трудности. Одна из них – анонимность пользователей. Это приводит к возникновению проблем с доступом к информации, например, для детей.
Другой ряд проблем
Теория баз данных.
Базой данных называют конкретный экземпляр организованной системы данных в совокупности со специфическими методами ее хранения и обработки. В современном представлении задачей базы данных является
Модели данных.
В основе конкретной базы данных лежит определенная модель данных. Разные модели данных задают ограничения разного вида на объекты и связи предметной области. Существующие модели данных можно отнест
Реляционная модель данных
Реляционная модель данных представляет собой логическую модель данных, описывающую:
¨ структуры данных в виде наборов таблиц;
¨ теоретико-множественные операции над таблиц
Манипулирование данными
Для изменения содержимого таблиц разрешены следующие операции:
¨ создать новую таблицу;
¨ добавить в существующую таблицу новую запись или несколько записей;
¨
Оптимизация схемы данных
Одну и ту же предметную область в рамках решения одной и той же задачи можно отобразить с помощью нескольких баз данных с разными схемами данных. Они будут обладать разной эффективностью. Улучшение
Языковые средства СУБД
Функциональные возможности поддерживаемой средствами СУБД модели данных становятся доступными пользователю благодаря ее языковым средствам. Языковые средства СУБД используются для выполнения двух о
Технология клиент-сервер
Наиболее распространенным вариантом архитектуры СУБД еще с начала 90-х годов стала архитектура «клиент-сервер». При этом предусматривается выделение одного из функциональных компон
Администрирование базы данных
Администрирование системой базы данных предусматривает выполнение функций, направленных на обеспечение надежного и эффективного функционирования системы, адекватности содержания базы данных информа
Перспективы развития технологий баз данных
Укажем наиболее успешно развивающиеся новые направления технологий баз данных.
Широко практикуется создание систем баз данных с телекоммуникационным доступом в среде Web. Число таких систе
Новости и инфо для студентов