Реляционные базы данных - Учебное пособие

Данное учебное пособие предназначено для формирования у студентов навыков решения задач при работе с базами данных. Реляционные базы данных получили широкое распространение благодаря двум факторам: · В основе работы с реляционными моделями лежит математическая теория: теория множеств, реляционная алгебра и реляционное исчисление; В настоящее время достаточно много литературы, посвященной проектированию баз данных [1-4], в которой рассматриваются этапы превращения результатов обследования функционирования некоторого предприятия в реляционную модель, удовлетворяющую критериям полноты, целостности, достоверности хранимых данных, а также методы достижения этих целей: функциональные зависимости и нормализация отношений. Однако имеется недостаток литературы, в которой делается попытка научить студента решать задачи, то есть по некоторому тексту, написанному на естественном языке записать запрос к базе данных на языке и в терминах, воспринимаемых системой управления базами данных. В первом случае каждый студент хоть какое-то время тратит на изучение русского языка, и поэтому мы можем считать, что любой студент (что тоже самое все студенты) изучает русский язык.Множество - набор, совокупность, собрание каких-либо объектов, называемых его элементами, обладающих общим для всех них характеристическим свойством. Каждый объект сам по себе может иметь разнообразные характеристики или свойства, но как элемент того или иного множества все объекты должны обладать обозначенными свойствами. В качестве примеров можно рассмотреть множество всех студентов или множество всех студентов, изучающих русский язык и т.п. Объектами этих множеств являются разнообразные люди (лица, персоны), просто в данном случае из многих характеристик, которыми обладают лица, интересуют лишь несколько характеристик (свойств), которые имеют соответствующие значения. Для обоих упомянутых множеств объектами являются личности, обладающие разнообразными свойствами, такими как цвет глаз, рост и вес, количество родственников, работает она (личность) или учится (а может быть одновременно и работает и учится); если учится, то на каком курсе, какие изучает дисциплины и еще много разнообразной информации, а если работает, то в какой должности, в каком подразделении и т.п.Вторым моментом, на котором следует остановиться - какие операции (действия) можно выполнять над множествами. Алгебра множеств - раздел теории множеств, занимающийся исследованием операций над множествами. Любая операция над множествами А и В допустима, если эти множества имеют одинаковую природу, то есть обладают общими характеристиками (свойствами). Говорят, что множество В является подмножеством множества А, если любой элемент множества В является элементом множества А. Множество С является пересечением множеств А и В (С= ACB), если множество С содержит все элементы, которые являются одновременно элементами и множества А и множества В, Справедливо, что CIA и CIB.Если же на объекты наложить более строгие условия, то можно ввести дополнительные операции. Другими словами, смысл домена в том, чтобы определить роль соответствующей характеристики при описании свойств объекта. Например, если отношение содержит три свойства, то каждый из элементов отношения определяется тремя значениями, по одному из каждого домена. В любой момент времени в отношении представлена только часть (подмножество) всех возможных комбинаций свойств объекта, причем, как правило, незначительная часть. Отношение можно рассматривать как двумерную таблицу, каждая строка которой соответствует значениям выделенных характеристик объекта, а столбцы - характеристики (свойства, атрибуты) этих объектов.Следовательно, все ранее определенные операции для множеств применимы для отношений при условии, что отношения имеют одинаковые характеристики, т.е. схемы отношений одинаковы. реляционная модель база кортеж Каждое отношение обладает схемой, в которой описано имя отношения и имена его свойств (атрибутов). Например, пусть отношение R содержит следующие характеристики о студенте: код, фамилия, N студенческого билета, дата рождения, пол, выплачиваемая стипендия, т.е. схема отношения R имеет вид R1 - p (R), где R - исходное отношение, - перечисление имен некоторых свойств (атрибутов) отношения R, записанных через запятую, R1 - результирующее отношение. Пусть мы имеем два отношения: СТУДЕНТ (Кст, Фам, Стип, Nгр) и ГРУППА (Nгр, Спец, Кстг).Рассмотренные выше операции реляционной алгебры имели одну характерную особенность: атрибуты результата, их ролевые характеристики и, соответственно, их домены были получены из исходных отношений. Таким образом, в результирующем отношении появляются атрибуты, которые либо имеют домен, отсутствующий в исходном отношении, либо домен тот же, но атрибут имеет другую ролевую характеристику. F (R) где - имена атрибутов из R, по которым происходит агрегация кортежей отношения R; - названия функций, используемых при агрегации; - имена, которыми называются атрибуты, соответствующие списку функций.

Оглавление

Реляционные базы данных. Теоретические основы. Решение задач

1. Основные математические понятия

1.1 Множества

1.2 Алгебра множеств

1.3 Отношения

1.4 Операции над отношениями

1.5 Агрегативные функции

1.6 Дополнительные операции.

2. Описание модели

2.1 Концептуальная модель

2.2 Реляционная модель

3. Решение задач в реляционной алгебре

3.1 Простые задачи

3.2 Задачи на сравнение множеств объектов

4. Особенности записи запросов на SQL

Реляционные базы данных. Теоретические основы. Решение задач