Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев М.Г. - Базы данных. Учебник для высших учебных заведений (6-е изд.) - 2009, страница 13

В основной таблице ОЗ содержится и н ф о р м а ц и я о названиях деталей ( П о л е 1 1 ) , видах материалов, из которого детали можно изготовить ( П о л е 1 2 ) , и марках материала (Г1оле13).В д о п о л н и т е л ь н о й таблице ДЗ содержатся сведения о названиях деталей( П о л е 2 1 ) , п л а н и р у е м ы х сроках и з г о т о в л е н и я ( П о л е 2 2 ) и стоимости заказов ( П о л е 2 3 ) .Таблица ОЗ+Поле11Поле12Поле13деталь1чугунмарка1деталь1чугунмарка2деталь2стальмарка1деталь2стальмарка2деталь2стальмаркаЗдетальЗалюминий-деталь4чугунмарка2Таблица ДЗ*+Поле21Поле22Поле23деталь14.03.9890деталь23.01.9835детальЗ17.02.9890деталь46.05.98240Связывание этих таблиц обеспечивает такое установление соответствиямежду записями, которое эквивалентно образованию следующих псевдозаписей: (деталь 1, чугун, марка1, 4.03.98, 90), (деталь 1, чугун, марка2, 4.03.98,90), (деталь2, сталь, марка1, 3.01.98, 35), (деталь2, сталь, марка2, 3.01.98, 35),(деталь2, сталь, маркаЗ, 3.01.98,35), (детальЗ, алюминий, —, 17.02.98,90), (деталь4, чугун, марка2, 6.05.98, 240).Полученная псевдотаблица может быть полезна при планировании или принятии управленческих решений, когда необходимо иметь все возможные вари-Часть 1.

Основы построения62базданныханты исполнения заказов по каждому изделию. Отметим, что таблица 0 3 неимеет ключей и в ней возможно повторение записей. Если таблицу ДЗ сделатьосновной, а таблицу ОЗ — дополнительной, получим связь вида 1:М. Поступиваналогично с таблицами 0 2 и Д2, можно получить связь вида М:1. Отсюда следует, что вид связи (1:М или М:1) зависит от того, какая таблица является главной, а какая дополнительной.Связь вида М:МСамый общий вид связи М:М возникает в случаях, когда нескольким записям основной таблицы соответствует несколько записей дополнительнойтаблицы.Пример 5.Пусть в основной таблице 0 4 содержится информация о том, на каких станках могут работать рабочие некоторой бригады. Таблица Д4 содержит сведения о том, кто из бригады ремонтников какие станки обслуживает.Таблица 0 4**+РаботаетНа станкеИванов А.В.станок1Иванов А.В.станок2Петров Н.Г.станок1Петров Н.Г.станокЗСидоров В.К.станок2Таблица Д4**+ОбслуживаетСтанокГолубев Б.С.станок1Голубев Б.С.станокЗЗыков А.Ф.станок2Зыков А.Ф.станокЗПервой и третьей записям таблицы 0 4 соответствует первая запись таблицы Д4 (у всех этих записей значение второго поля — «станок1»).

Четвертой записи таблицы 0 4 соответствуют вторая и четвертая записи таблицыД4 (во втором поле этих записей содержится «станокЗ»).3. Реляционнаямодельданных63Исходя из определения полей связи этих таблиц можно составить новую таблицу с именем « 0 4 + Д 4 » , записями которой будут псевдозаписи.Записям полученной таблицы можно придать смысл возможных смен, составляемых при планировании работы. Для удобства, поля новой таблицы переименованы (кстати, такую операцию предлагают многие из современных С У Б Д ) .Таблица «04+Д4»РаботаСтанокОбслуживаниеИванов А.В.станок1Голубев Б.С.Иванов А.В.станок2Зыков А.Ф.Петров Н.Г.станок1Голубев Б.С.Петров Н.Г.станокЗГолубев Б.С.Петров Н.Г.станокЗЗыков А.Ф.Сидоров В.

К.станок2Зыков А.Ф.Приведенную таблицу можнаиспользовать, например, для получения ответа на вопрос: «Кто обслуживает станки, на которых трудится Петров Н.Г.?».Очевидно, аналогично связи 1:1, связь М:М не устанавливает подчиненности таблиц. Для проверки этого можно основную и дополнительную таблицу поменять местами и выполнить объединение информации путем связывания. Результирующие таблицы «04+Д4» и «Д4+04» будут отличатьсяпорядком следования первого и третьего полей, а также порядком расположения записей.Замечание.На практике в связь обычно вовлекается сразу несколько таблиц.

При этомодна из таблиц может иметь различного рода связи с несколькими таблицами. В случаях, когда связанные таблицы, в свою очередь, имеют связи с другими таблицами, образуется иерархия или дерево связей.3 . 4 . Контроль целостности связейИз перечисленных видов связи чаще используется связь вида 1:М. Связьвида 1:1 можно считать частным случаем связи 1:М, когда одной записи главной таблицы соответствует одна запись вспомогательной таблицы. Связь М:1,по сути, является «зеркальным отображением» связи 1:М. Оставшийся видсвязи М.М характеризуется как слабый вид связи или даже как отсутствие связи. Поэтому в дальнейшем рассматривается связь вида 1:М.Часть 1. Основы построения64базданныхНапомним, что при образовании связи вида 1:М одна запись главной таблицы (главная, родительская запись) оказывается связанной с несколькимизаписями дополнительной (дополнительные, подчиненные записи) и имеетместо схема, показанная на рис.

3.6.Х [шОсновная таблицаДополнительная таблицаРис. 3.6. Связь 1:М записей двух таблицКонтроль целостности связей обычно означает анализ содержимого двухтаблиц на соблюдение следующих правил:• каждой записи основной таблицы соответствует нуль или более записейдополнительной таблицы;• в дополнительной таблице нет записей, которые не имеют родительскихзаписей в основной таблице;• каждая запись дополнительной таблицы имеет только одну родительскуюзапись основной таблицы.Опишем действие контроля .целостности при манипулировании даннымив таблицах. Рассмотрим три основные операции над данными двух таблиц:• ввод новых записей,• модификацию записей,• удаление записей.При рассмотрении попытаемся охватить все возможные методы организации контроля целостности.

В реальных СУБД могут применяться собственные методы, подобные описываемым.При вводе новых записей возникает вопрос определения последовательности ввода записей в таблицы такой, чтобы не допустить нарушение целостности. Исходя из приведенных правил, логичной является схема, при которой д а н н ы е сначала вводятся в основную таблицу, а потом —в дополнительную. Очередность ввода может быть установлена на уровне целых таблиц или отдельных записей (случай одновременного ввода в несколько открытых таблиц).В процессе заполнения основной таблицы контроль значений полей связиведется как контроль обычного ключа (на совпадение со значениями тех же3. Реляционнаямодельданных65полей других записей).

Заполнение полей связи дополнительной таблицы контролируется на предмет совпадения со значениями полей связи основной таблицы. Если вновь вводимое значение в поле связи дополнительной таблицыне совпадет ни с одним соответствующим значением в записях основной таблицы, то ввод такого значения должен блокироваться.Модификация записей. Изменение содержимого полей связанных записей, не относящихся к полям связи, очевидно, должно происходить обычнымобразом. Нас будет интересовать механизм изменения полей связи.При редактировании полей связи дополнительной таблицы очевидным требованием является то, чтобы новое значение поля связи совпадало с соответствующим значениемк а к о й - л и б о з а п и с и основнойтаблицы.То есть дополнительная запись может сменить родителя, но остаться безнего не должна.Редактирование поля связи основной таблицы разумно подчинить одному из следующих правил:• редактировать записи, у которых нет подчиненных записей.

Если естьподчиненные записи, то блокировать модификацию полей связи;• изменения в полях связи основной записи мгновенно передавать вовсе поля связи всех записей дополнительной таблицы (каскадное обновление).В операциях удаления записей связанных таблиц большую свободу, очевидно, имеют записи дополнительной таблицы. Удаление их должно происходить практически бесконтрольно.Удаление записей основной таблицы логично подчинить одному из следующих правил:• удалять можно запись, которая не имеет подчиненных записей;• запретить (блокировать) удаление записи при наличии подчиненныхзаписей, либо удалять ее вместе со всеми подчиненными записями (каскадное удаление).3 .

5 . Теоретические языки запросовОперации, выполняемые над отношениями, можно разделить на две группы. Первую группу составляют операции над множествами, к которым относятся операции: объединения, пересечения, разности, деления и декартовапроизведения. Вторую группу составляют специальные операции над отношениями, к которым, в частности, относятся операции: проекции, соединения, выбора.В различных СУБД реализована некоторая часть операций над отношениями, определяющая в какой-то мере возможности данной СУБД и сложность реализации запросов к БД.3 Зак. 54166Часть 1. Основы построениябазданныхВ реляционных СУБД для выполнения операций над отношениями используются две группы языков, имеющие в качестве своей математическойосновы теоретические языки запросов, предложенные Э.Коддом:• реляционная алгебра;• реляционное исчисление.Эти языки представляют минимальные возможности реальных языков манипулирования данными в соответствии с реляционной моделью и эквивалентны друг другу по своим выразительным возможностям.

Существуют неочень сложные правила преобразования запросов между ними.В реляционной алгебре операнды и результаты всех действий являются отношениями. Языки реляционной алгебры являются процедурными, так какотношение, являющееся результатом запроса к реляционной БД, вычисляется при выполнении последовательности реляционных операторов, применяемых к отношениям. Операторы состоят из операндов, в роли которых выступают отношения, и реляционных операций. Результатом реляционнойоперации является отношение.Языки исчислений, в отличие от реляционной алгебры, являются непроцедурными (описательными, или декларативными) и позволяют выражатьзапросы с помощью предиката первого порядка (высказывания в виде функции), которому должны удовлетворять кортежи или домены отношений.Запрос к БД, выполненный с использованием подобного языка, содержитлишь информацию о желаемом результате. Для этих языков характерно наличие наборов правил для записи запросов.

В частности, к языкам этой группы относится SQL.При рассмотрении языков реляционной алгебры и исчислений будем использовать базу данных, включающую в себя следующие таблицы:• S (поставщики);• Р (детали);• SP (поставки).Первичными ключами этих таблиц являются соответственно: Г1# (код поставщика), Д# (код детали) и составной ключ (П#, Д#). Содержимое таблиц приведено на рис. 3.7. Для удобства изложения предположим, что в рассматриваемых языках запросов нет ограничений на употребление символов русского алфавитав именах атрибутов. Каждое из полей П# и Д# таблицы SP в отдельности являетсявнешним ключом по отношению к таблице S и Р соответственно.Предположим, что имена доменов (множеств допустимых значений) совпадают с именами атрибутов.

Исключение составляют атрибуты Город_П(город, в котором находится поставщик) и Город_Д (город, в котором выпускается деталь), которые имеют общий домен: множество названий городов.Имя этого домена может быть, например, просто Город. Характеристики доменов как типов данных следующие: Д # — строка символов длиной 5, Имя — строка символов длиной 20, Статус — цифровое длиной 5, Город — строка симво-3. Реляционнаямодельданных67Sп#ИмяСтатусГород_ПS1Сергей20МоскваS2Иван10КиевS3Борис30КиевS4Николай20МоскваS5Андрей30Минскд#НазваниеТипВесГород_ДР1гайкакаленый12МоскваР2болтмягкий17КиевРЗвинттвердый17РостовР4винткаленый14 .МоскваР5палецтвердый12КиевР6шпилькакаленый19МоскваЭSPП#д#КоличествоS1Р1300S1Р2200S1РЗ400S1Р4200S1Р5100S1Р6100S2Р1300S2Р2400S3Р2200S4Р2200S4Р4300S4Р5400Рис.