Реляционные объекты данных, целостность реляционных данных

Реляционная база данных представлена пользователю как множество отношений или таблиц.

Реляционные объекты данных. Основными понятиями объектов реляционных баз данных являются отношение, кор­теж, атрибут, домен и первичный ключ.

Домен - допустимое потенциальное множество значений данного типа, которые может принимать объект. Домен представляет набор скалярных значений, из которых разные атрибуты различных отношений берут свои реальные значе­ния. Домены ограничивают сравнения, т.е. в общем случае требуется, чтобы сравниваемые значения принадлежали од­ному домену. Как следствие, домены ограничивают различные реляционные операции.

Отношение делится на две части: заголовок и тело. Заголовок — это набор атрибутов (точнее, пар имя атрибута: имя домена), а тело—это набор кортежей. Количество атрибутов называется степенью (или арностью), а количество кортежей - кардинальным числом.

Первичный ключ — это 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.

Целостность реляционных данных

Важнейшим вопросом при проектировании систем обработки данных (СОД) является обеспечение целостности дан­ных. Проблема целостности состоит в обеспечении правильности данных в базе данных в любой момент времени. Цело­стность данных обеспечивается набором специальных предложений, называемых ограничениями целостности. Ог­раничения целостности представляют собой утверждения о допустимых значениях отдельных информационных единиц и связях между ними. Ограничения целостности определяются в большинстве случаев особенностями предметной облас­ти, хотя могут отражать и чисто информационные характеристики.

Ограничения целостности могут относиться к разным информационным объектам: атрибутам (полям), кортежам (строкам» записям), отношениям (таблицам, файлам), связям между файлами и т. п.

Для полей чаще всего используются следующие виды ограничений.

1. Тип и формат поля. 2. Задание диапазона значений. 3. Признак непустого поля. 4. Задание домена

Для поддерживания целостности по ссылкам существуют три подхода:

1) ОГРАНИЧИТЬ. Запрещается производить удаление кортежа, на который существуют ссылки.

2) При удалении кортежа, на который имеются ссылки, во всех ссылающихся кортежах значение внешнего ключа ав­томатически становится неопределенным.

3) КАСКАДИРОВАТЬ. Каскадное удаление — при удалении кортежа из отношения, на которое ведет ссылка, из ссы­лающегося отношения автоматически удаляются все ссылающиеся кортежи.

Помимо этого возможно использование процедур баз данных (хранимых процедур, триггеров), которые вызываются при выполнении операций удаления модификации и вставки и выполняют заданные действия. Выделяют три разновидности связи между таблицами базы данных:

"один- ко- многим"; " один- к- одному"; " многие- ко- многим".

Отношение "один- ко -многим " имеет место, когда одной записи родительской таблицы может соответствовать не­сколько записей дочерней. Связь "один- ко -многим" является самой распространен­ной для реляционных баз данных. Она позволяет моделировать также иерархические структуры данных.

Отношение "один- к- одному " имеет место, когда одной записи в родительской таблице соответствует одна запись в дочерней. Это отношение встречается намного реже, чем отношение "один- ко -многим". Его используют, если не хотят, чтобы таблица БД "распухала" от второстепенной информации, однако для чтения связанной информации в нескольких таблицах приходится производить ряд операций чтения вместо одной, когда данные хранятся в одной таблице.

Отношение "многие –ко -многим" применяется в следующих случаях: одной записи в родительской таблице соответ­ствует более одной записи в дочерней; одной записи в дочерней таблице соответствует более одной записи в родитель­ской.

Всякую связь "многие- ко -многим" в реляционной базе данных необходимо заменить на связь "один-ко-многим" (од­ну или более) с помощью введения дополнительных таблиц.