Глава 2 Базовые понятия реляционной модели данных
Выводы
Таблица 6 Транзитивное замыкание отношения R
Таблица 5 Отношение R
Транзитивное замыкание состоит из кортежей (добавленные кортежи помечены серым цветом):
Конструкция | Где используется |
Болт | Двигатель |
Болт | Колесо |
Гайка | Двигатель |
Гайка | Колесо |
Двигатель | Автомобиль |
Колесо | Автомобиль |
Ось | Колесо |
Болт | Автомобиль |
Гайка | Автомобиль |
Ось | Автомобиль |
Очевидный смысл замыкания состоит в описании включения деталей друг в друга не только непосредственно, а через использование их в промежуточных деталях, например, болт используется в автомобиле, т.к. он используется в двигателе, а двигатель используется в автомобиле.
- Множество – это неопределяемое понятие, представляющее некоторую совокупность данных. Элементы множества можно отличать друг от друга, а также определять, принадлежит ли данный элемент данному множеству. Над множествами можно выполнять операции объединения, пересечения, разности и дополнения.
- Новые множества можно строить при помощи понятия декартового произведения (конечно, есть и другие способы, но они нас в данный момент не интересуют). Декартово произведение нескольких множеств - это множество кортежей, построенных из элементов этих множеств.
- Отношение – это подмножество декартового произведения множеств. Отношения состоят из однотипных кортежей. Каждое отношение имеет предикат отношения, и каждый n-местный предикат задает n-арное отношение.
- Отношение является математическим аналогом понятия «таблица».
- Отношения обладают степенью и мощностью. Степень отношения – это количество элементов в каждом кортеже отношения (аналог количества столбцов в таблице). Мощность отношения – это мощность множества кортежей отношения (аналог количества строк в таблице).
- В математике чаще всего используют бинарные отношения (отношения степени 2). В теории баз данных основными являются отношения степени n. В математике, как правило, отношения заданы на бесконечных множествах и имеют бесконечную мощность. В базах данных напротив, мощности отношений конечны (число хранимых строк в таблицах всегда конечно).
Основы реляционной модели данных были впервые изложены в статье Е. Кодда [43] в 1970 г. Эта работа послужила стимулом для большого количества статей и книг, в которых реляционная модель получила дальнейшее развитие. Наиболее распространенная трактовка реляционной модели данных принадлежит К. Дейту [11]. Согласно Дейту, реляционная модель состоит из трех частей:
- Структурной части.
- Целостной части.
- Манипуляционной части.
Структурная часть описывает, какие объекты рассматриваются реляционной моделью. Постулируется, что единственной структурой данных, используемой в реляционной модели, являются нормализованные n-арные отношения.
Целостная часть описывает ограничения специального вида, которые должны выполняться для любых отношений в любых реляционных базах данных. Это целостность сущностей и целостность внешних ключей.
Манипуляционная часть описывает два эквивалентных способа манипулирования реляционными данными – реляционную алгебру и реляционное исчисление.
В данной главе рассматривается структурная часть реляционной модели.