RK_BD_final (Ответы на финальное РК (DOC)), страница 2

Первичный ключ (primary key) – представляет сущности таблицы во всех ее связях. Для обеспечения быстрого доступа к данным по значению первичного ключа строятся индексы.

Ключи-кандидаты (candidate key) – прочие уникальные ключи на роль первичного.

Суррогатные ключи – искусственные ключи, не имеющие отношения к характеристикам сущности.

Вопрос 7

Идентификация информации в БД. Типы ключей. Аномалии модификации.

Ключ– это минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно выбрать требуемый экземпляр сущности. Т.е. один или несколько столбцов отношения, идентифицирующих строку. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся. Каждая сущность должна, но не обязана обладать хотя бы одним возможным ключом.

Типы ключей:

Уникальный ключ (unique key) – однозначно определяет одну-единственную строку.

Неуникальный ключ (non-unique key) – может указывать на несколько строк.

Первичный ключ (primary key) – представляет сущности таблицы во всех ее связях. Для обеспечения быстрого доступа к данным по значению первичного ключа строятся индексы.

Ключи-кандидаты (candidate key) – прочие уникальные ключи на роль первичного.

Естественный ключ - основан на уже существующем поле. Например поле фамилия.

Композитный ключ (composite key) – строится на двух или более атрибутах.

Суррогатные ключи – искусственные ключи, не имеющие отношения к характеристикам сущности (гарантия уникальности и эфективность).

Внешний ключ (вторичный) – служит как ограничение целостности связей нескольких таблиц, конкретно подчиненная таблица не может ссылаться на несуществующие записи главной таблицы(что позволяет строить целостные модели данных).

АНОМАЛИИ МОДИФИКАЦИИ:

Аномалия удаления – удаление строки с потерей информации о двух и более сущностях. Для отношения Студент (ФИО, Группа, Староста), удаление студента может привести к удалению из БД и ФИО старосты группы (в том случае, если для данной группы запись – единственная).

Аномалия вставки – при вставке строки необходимо добавить данные о двух и более сущностях. Для отношения Студент (ФИО, Группа, Староста), где в столбце Группа хранится полное название группы, а столбец Староста содержит ФИО старосты группы, добавление названия новой группы повлечет обязательное определение ФИО студента и старосты, в то время как эти данные могут быть пока не известны. В то же время, при добавлении нового студента значение поля Староста в новой записи может не совпадать со значением данного поля для другого студента этой же группы.

Для сохранения корректности БД необходимо устранять данные аномалии, выполняя дополнительные операции по просмотру и модификации данных. Потери в производительности, вызванные выполнением действий по устранению аномалий, могут быть весьма существенными, при этом данные потери, в большинстве случаев, не являются неизбежными, а определяются неудачным выбором схемы БД.

Вопрос 8

Модель «Сущность-Связь». Основные понятия и определения. Обозначения для схем.

Модель “сущность - связь” (МСС) (entity - relation diagram - ERD) является неформальной моделью предметной области (ПО) и используется на этапе инфологического проектирования БД. Моделируются объекты ПО и их взаимоотношения.

Достоинства МСС:

• относительная простота;

• однозначность;

• применение естественного языка;

• доступность для понимания.

Основное назначение МСС - семантическое описание ПО и представление информации для обоснования выбора видов моделей и структур данных, которые в дальнейшем будут использованы в информационной системе.

Для построения МСС используются три основных конструктивных элемента для представления составляющих ПО - сущность, атрибут и связь. Информация о проекте представляется с использованием графических диаграмм.

Сущность – реальный или представляемый объект, информация о котором должна сохраняться и быть доступна.

“Тип сущности” определяет множество однородных объектов, а “экземпляр сущности” - конкретный объект из множества.

“Атрибут” - поименованнная характеристика сущности. При помощи атрибутов моделируются свойства сущностей: (сущность: КНИГА, атрибуты: НАЗВАНИЕ, АВТОР, ГОД-ИЗДАНИЯ).

Связь – графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя сущностями. Эта ассоциация всегда является бинарной и может существовать между двумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь).

Обозначения для схем:

Вопрос 9

Этапы преобразования схемы «Сущность-Связь» в реляционную

модель БД

С её помощью можно выделить ключевые сущности и обозначить связи, которые могут устанавливаться между этими сущностями.

Схема. Те же сущности – вакнасосы и сервис, и между ними связь. Схему можно самими нарисовать используя вакнаосы как В и поставщики как А. и связь тип один к одному чтоб легче было.

Преобразование

Реляционная база данных — это совокупность взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определенного типа. Строка таблицы содержит данные об одном объекте (например, товаре, клиенте), а столбцы таблицы описывают различные характеристики этих объектов — атрибутов (например, наименование, код товара, сведения о клиенте). Записи, т. е. строки таблицы, имеют одинаковую структуру — они состоят из полей, хранящих атрибуты объекта. Каждое поле, т. е. столбец, описывает только одну характеристику объекта и имеет строго определенный тип данных. Все записи имеют одни и те же поля, только в них отображаются различные информационные свойства объекта.

В реляционной базе данных каждая таблица должна иметь первичный ключ — поле или комбинацию полей, которые единственным образом идентифицируют каждую строку таблицы. 

Я так понимаю этапы – определение какая сущность главная а какая нет, определение ключей и связей, составление этих таблиц.

Вопрос 10

Виды связей в реляционных БД

Связь – графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя сущностями. Эта ассоциация всегда является бинарной и может существовать между двумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь).

Виды связей:

• Один-к-одному: каждому экземпляру сущности А соответствует один экземпляр сущности Б. Обычно данная связь не нуждается в различных таблиц. Но ее можно использовать как показано в следующим примере, для разделения информации по категориям.

Люди и их паспорта. Каждый человек в стране имеет только один действующий паспорт и каждый паспорт принадлежит только одному человеку.

(Пример в английском, простите лень переделать, думаю не проблема ;) )

• Один-ко-многим,

пример: это связь которая существует между матерью и ее детьми. Мать может иметь множество детей, но каждый ребенок может иметь только одну мать.

• Много-ко-многим – это связь, при которой множественным записям из одной таблицы (A) могут соответствовать множественные записи из другой (B). Примером такой связи может служить школа, где учителя обучают учащихся. В большинстве школ каждый учитель обучает многих учащихся, а каждый учащийся может обучаться несколькими учителями.

Связь многие-ко-многим создается с помощью трех таблиц. Две таблицы – “источника” и одна соединительная таблица. Первичный ключ соединительной таблицы A_B – составной. Она состоит из двух полей, двух внешних ключей, которые ссылаются на первичные ключи таблиц A и B.

Вопрос 11

Классический подход к проектированию БД. Первая нормальная форма.

1НФ – Первая нормальная форма

Отношение R находится в первой нормальной форме (1НФ), когда оно удовлетворяет требованиям, предъявляемым к таблице «отношения»:

1. В строках – данные о сущности.

2. В столбцах – атрибуты (свойства, параметры) сущности.

3. В ячейке – одно значение.

4. В столбце – данные одного типа.

5. Имя столбца – уникальное в пределах таблицы.

6. В таблице – нет двух идентичных (одинаковых) строк.

7. Столбцы,строки – в произвольном порядке размещения.

Подвержена аномалиям вставки и удаления, избыточности данных !!!

Классический подход к проектированию БД( взяла с инета, в лекциях ничего не нашла)!!!

рассмотрен классический подход, при котором весь процесс проектирования производится в терминах реляционной модели данных методом последовательных приближений к удовлетворительному набору схем отношений. Исходной точкой является представление предметной области в виде одного или нескольких отношений, и на каждом шаге проектирования производится некоторый набор схем отношений, обладающих лучшими свойствами. Процесс проектирования представляет собой процесс нормализации схем отношений, причем каждая следующая нормальная форма обладает свойствами лучшими, чем предыдущая.

Каждой нормальной форме соответствует некоторый определенный набор ограничений, и отношение находится в некоторой нормальной форме, если удовлетворяет свойственному ей набору ограничений. Примером набора ограничений является ограничение первой нормальной формы - значения всех атрибутов отношения атомарны. Поскольку требование первой нормальной формы является базовым требованием классической реляционной модели данных, мы будем считать, что исходный набор отношений уже соответствует этому требованию.

Вопрос 12

Назначение нормализации БД. Вторая нормальная форма. Примеры.

Нормализация – устранение аномалий модификации и выявление отдельных независимых сущностей с вынесением их в отдельные таблицы.

ЦЕЛЬ – уменьшение объема дублируемой информации, увеличение гибкости работы с данными, снижение вероятности возникновения ошибок при заполнении БД.

2НФ – Вторая нормальная форма

1НФ – проблемы для Таблицы «Секции» (наличие аномалий):

*при удалении студента «122» будет потеряна информация о плате в секции «бокс»

*нельзя ввести данные о новой секции, пока в нее не будет записан студент