Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Teoria relacyjnych baz danych dr inż. Piotr Muryjas Wyższa Szkoła Przedsiębiorczości i Administracji Lublin.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Teoria relacyjnych baz danych dr inż. Piotr Muryjas Wyższa Szkoła Przedsiębiorczości i Administracji Lublin."— Zapis prezentacji:

1 Teoria relacyjnych baz danych dr inż. Piotr Muryjas Wyższa Szkoła Przedsiębiorczości i Administracji Lublin

2 2©Piotr Muryjas Plan Założenia relacyjnego modelu danych Podstawowe pojęcia Relacje i ich cechy Klucze i ich rodzaje Integralność Elementarne operacje na relacjach Cechy relacyjnych bazy danych (RBD) Architektura SZRBD Budowa RBD (normalizacja, warunki integralności, indeksy)

3 3©Piotr Muryjas Założenia relacyjnego modelu danych Sformalizowany sposób budowy schematów Przejrzysta budowa schematów danych Fizyczna i logiczna niezależność danych Języki wysokiego poziomu Optymalizacja dostępu do BD Integralność i poufność danych Wszechstronność zastosowań

4 4©Piotr Muryjas Podstawowe pojęcia Encja - rozróżnialny obiekt rzeczywistości (regularne, słabe) Atrybut (pole) - cecha encji Dziedzina atrybutu - zbiór możliwych wartości atrybutu Schemat relacji - zbiór atrybutów Krotka (wiersz, rekord) - zbiór wartości wszystkich atrybutów tej samej encji w danym zbiorze encji Relacja (tabela) - zbiór krotek

5 5©Piotr Muryjas Własności relacji Relacja ma jednoznaczną nazwę W relacji nie występują atrybuty o tych samych nazwach Kolejność atrybutów nie jest istotna Wszystkie wartości atrybutu należą do tej samej dziedziny (są tego samego typu). Wartości atrybutów mają charakter elementarny tj. niepodzielny, atomowy Relacja nie zawiera powtarzających się krotek W relacji nie jest istotny porządek występowania krotek

6 6©Piotr Muryjas Rodzaje relacji Relacja nazwana Relacja podstawowa Relacja pochodna Relacja wyprowadzana Perspektywa (view) Migawka (snapshot) Rezultat zapytania Rezultat pośredni

7 7©Piotr Muryjas Klucze w BD (1) Klucz - pojedynczy atrybut lub grupa atrybutów Rodzaje kluczy: klucz kandydujący - jednoznaczny identyfikator krotki, nie podlegający redukcji klucz główny (primary key) - jeden spośród kluczy kandydujących i wartości różnej od nieokreślonej klucz alternatywny - dowolny klucz, różny od klucza głównego klucz obcy (foreign key) - klucz, którego wartości są równe wartości odpowiedniego klucza głównego

8 8©Piotr Muryjas Klucze w BD (2) Obszary zastosowań: Realizacja dostępu na poziomie krotki Zapewnienie integralności bazy danych Optymalizacja dostępu do danych Problemy zastosowań: reguły kluczy obcych (kaskadowa aktualizacja i usuwanie) wartość NULL a klucze kandydujące i obce

9 9©Piotr Muryjas Związki między relacjami Związek to powiązanie między relacjami poprzez wartość atrybutu lub atrybutów. Cechy związku: stopień - liczba relacji występujących w związku (unarne, binarne, ternarne) liczebność (moc) - liczba encji biorących udział w związku (1:1, 1:M, M:N) uczestnictwo - konieczność wystąpienia encji w związku (opcjonalne, obowiązkowe)

10 10©Piotr Muryjas Integralność Integralność poprawność Rodzaje integralności: semantyczna - zgodność danych w BD z rzeczywistością; poprawność odwzorowania rzeczywistości (aspekt logiki stanu bazy danych) bazowa - poprawność przebiegu procesów w BD, zapewniająca prawidłowość odwzorowania rzeczywistości (aspekt fizyczny procesów w BD) Integralność semantyczna integralność danych

11 11©Piotr Muryjas Integralność semantyczna Integralność wewnętrzna: integralność referencyjna - każdej wartości klucza obcego odpowiada dokładnie jedna wartość klucza głównego integralność encji - każdy atrybut klucza głównego musi mieć wartość określoną integralność atrybutu - wartość każdego atrybutu należy do jego dziedziny Integralność dodatkowa - inne warunki

12 12©Piotr Muryjas Operacje na relacjach SELEKCJA - wybór wierszy tabel, spełniających zadany warunek PROJEKCJA - wybór kolumn z tabeli ZŁĄCZENIE - wybór danych z wielu tabel (równozłączenie, złączenie zewnętrzne lewostronne, prawostronne lub obustronne) SUMA ZBIORÓW - wybór wszystkich wierszu z tabel ILOCZYN ZBIORÓW - wybór wspólnych wierszy tabel RÓŻNICA ZBIORÓW - wybór wierszy, które znajdują się w jednej z tabel, a nie występują w drugiej tabeli

13 13©Piotr Muryjas Cechy relacyjnych baz danych (RBD) Oparte na relacyjnym modelu danych Składają się z obiektów określanych mianem relacji - BD widziana jako zbiór relacji (tabel) Dwuwymiarowy model rzeczywistości w postaci wierszy i kolumn Dane powiązane ze sobą poprzez wartości a nie przez wskaźniki Wybór danych nie wymaga określenia sposobu dostępu do nich Operacje wykonywane na bazie danych są operacjami relacji Umożliwiają posługiwanie się językami relacyjnymi, nieproceduralnymi np. SQL

14 14©Piotr Muryjas Architektura SZRBD - struktura logiczna

15 15©Piotr Muryjas Budowa relacyjnej bazy danych Projekt struktury danych (normalizacja) Definicja tabel Definicja kolumn tabel poprzez przypisanie nazwy i dziedziny wartości Definicja indeksów dla poszczególnych tabel Definicja związków pomiędzy tabelami bazy danych Definicja warunków integralności Definicja innych obiektów BD (perspektyw, wyzwalaczy schematu, sekwencji, podprogramów, pakietów) Określenie praw dostępu

16 16©Piotr Muryjas Normalizacja tabel w RBD Proces kolejnych przekształceń tabeli do postaci zapewniających stopniową redukcję redundancji danych Rezultat: 1NF, 2NF, 3NF, BCNF, 4NF, 5 NF Cechy: Bezstratność informacji Proces odwracalny Cel : Uproszczenie struktury tabel Ułatwienie wykonywania zapytań do bazy danych Zmniejszenie rozmiarów baz danych Redukcja błędów podczas aktualizacji danych

17 17©Piotr Muryjas Optymalizacja dostępu do BD - indeksowanie Indeks - konstrukcja (obiekt BD) zwiększająca szybkość dostępu do danych Indeks prosty - oparty na kluczu prostym (pojedynczy atrybut) Indeks złożony - oparty na kluczu złożonym (kombinacja atrybutów) Indeks główny - oparty na kluczu głównym Indeks pomocniczy - oparty na kluczu alternatywnym

18 18©Piotr Muryjas Warunki (reguły) integralności Sposób zapewnienia integralności danych Rodzaje reguł: statyczne - dotyczą poprawnych stanów BD dynamiczne - dotyczą przejść z jednego stanu zgodnego do innego stanu zgodnego BD Stan zgodny (spójny, poprawny) BD - stan, w którym wszystkie dane w BD spełniają wszystkie zadane warunki integralności

19 19©Piotr Muryjas Warunki integralności danych (1) Warunki statyczne Warunek unikalności wartości klucza Warunek integralności atrybutu Warunek integralności rekordu (poziomy warunek wewnętrzny relacji) Warunki zbioru rekordów (pionowy warunek wewnętrzny relacji) Warunki zbioru relacji

20 20©Piotr Muryjas Warunki integralności danych (2) Warunki dynamiczne relacji: dopuszczalne przejścia od jednej do innej wartości atrybutu dopuszczalne przejścia od jednej do innej wartości atrybutu, z uwzględnieniem wartości atrybutu w innej krotce Warunki dynamiczne zbioru relacji - dopuszczalne przejście z jednego stanu do drugiego w relacji powiązanej związkiem z inną relacją

21 21©Piotr Muryjas Warunki integralności danych (3) Warunki natychmiastowe: sprawdzane podczas wprowadzenia danych: integralność atrybutu integralność rekordu warunki dynamiczne relacji Warunki odroczone: sprawdzane z pewnym opóźnieniem: integralność zbioru relacji warunki dynamiczne zbioru relacji

22 22©Piotr Muryjas Kontrola warunków integralności w aplikacjach bazodanowych Poziomy kontroli: atrybut relacja komponenty interfejsu użytkownika (elementy, rekordy, bloki, formatki) Techniki kontroli: wyrażenia algebraiczne w definicji atrybutów lub relacji podprogramy wbudowane w schemat danych podprogramy interfejsu wyzwalacze schematu wyzwalacze interfejsu


Pobierz ppt "Teoria relacyjnych baz danych dr inż. Piotr Muryjas Wyższa Szkoła Przedsiębiorczości i Administracji Lublin."

Podobne prezentacje


Reklamy Google