Введение в системы БД (542480), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Более того, на практике рекомендуется использовать именно такие описательные названия. Однако в нашем конкретном случае в последующих главах названия этих переменных-отношений будут употребляться так часто, что целесообразнее использовать именно короткие названия. Многократно употребляемые длинные названия зачастую способны вызвать раздражение. 3.10. Резюме На этом завершается краткий обзор реляционной технологии. Конечно, мы коснулись лишь вершины айсберга, ставшего сегодня весьма обширным предметом изучения, но, как уже отмечалось, назначение данной главы — введение в более расширенное обсуждение, которое проводится далее.
Однако несмотря на это нам удалось охватить немалую часть материала. Подведем итог обсуждению затронутых тем. Реляционная база данных — это такая база данных, которая воспринимается ее пользователями как множество переменных, значениями которых являются отношения (т.е. переменных-отношений — ге1чагз) или, менее формально, таблиц. Реляционная система — это система, которая поддерживает реляционные базы данных и операции иад ними, включая, в частности, операцию выборки строк КЕБТКХСТ (иначе называемую ЯЕЬЕСТ), операцию выборки столбцов РКОЮЕСТ (также называемую проекцией) и операцию соединения таблиц Ю01К. Эти и подобные им операции выполняются на уровне множеств.
Свойство замкнутости реляционных систем означает, что результат выполнения операции имеет тот же тип, что н объекты, над которыми проводилась операция (все они являются отношениями). А это, в свою очередь, позволяет использовать вложенные реляционные выражения. Значения переменных-отношений изменяются с помощью операций реляционного присвоении, причем привычные нам операции обновления 1ЕЯЕКТ, ОРОАТЕ и РЕБЕКЕ можно считать сокращенной формой записи операций реляционного присвоения определенных типов. из Глава 3.
Введение в реляционные базы данных Формальная теория, положенная в основу реляционных систем, называется реляционной моделью данных. Реляционная модель изучает материал только на логическом уровне и не затрагивает физический уровень. В модели рассматриваются три принципиальных аспекта данных — их структура, сохранение их целостности и манипулирование данными. Структурный аспект касается собственно отношений, аспект целостности имеет отношение (помимо всего прочего) к первичным и внешним ключам, а аспект манипулирования данными связан с операторами (ЕЕЯТЕ1СТ, Рй(ЦЕСТ, Ю01Н и т.д.). Информационный принцип утверждает, что все информационное содержимое реляционной базы данных должно быть представлено одним и только одним способом, а именно — явным заданием значений, помещенных в позиции столбцов в строках отношений.
Каждое отношение имеет заголовок и тело; заголовок — это набор пар "нмястолбца:имя-типа", а тело отношения состоит из набора строк, которые соответствуют заголовку. Заголовок любого отношения можно рассматривать как предикат, а каждую строку в теле отношения — как некоторое истинное высказывание, образованное в результате подстановки определенных значений аргументов соответствующего типа вместо местадврлсателвй или параметров этого предиката.
Другими словами, типы — это что-то (множество чего-то), что мы можем обсуждать, а отношения — это то (множество чего-то), что мы можем сказать о том, что мы можем обсуждать. И типы, и отношения необходимы и достаточны для представления любых данных (на логическом уровне). Оптимизатор — это компонент системы, определяющий, как именно будут реализованы запросы пользователей (которые указывают, что делать, а не как делать). Таким образом, на реляционные системы возложена ответственность за навигацию по хранимой базе данных для поиска требуемых данных.
Подобные системы иногда называют системами с автоматической навигацией. Оптимизация и автоматическая навигация являются основой для достижения реальной независимости от физического представления данных. Каталог — это набор системных переменных-отношений, содержащих метаданные о различных элементах, важных для системы (базовых переменных-отношениях, представлениях, индексах, пользователях и т.д.). Пользователи могут опрашивать каталог теми же методами, которые они применяют для доступа к собственным данным. Исходные переменные-отношения в некоторой базе данных называются базовыми переменными-отношениями, а их значения называются базовыми отношениями. Отношение, которое получено нз таких базовых отношений путем вычисления некоторого реляционного выражения, называется производным (базовые и производные отношения иногда называют представимыми отношениями).
Представление — это переменная-отношение, значение которой в любой данный момент является некоторым производным отношением (нестрого говоря, представление можно рассматривать как производную переменную-отношение). Значение такой переменной-отношения в любой данный момент представляет собой результат вычисления соответствующего реляционного выражения, определяющего это представление. Поэтому можно сказать, что базовые переменные-отношения существуют независимо, а представления — нет, поскольку они зависят от соответствующих базовых переменных-отношений.
(Это можно сформулировать и иначе: базовые переменные-отношения автономны, а представления — нет.) Пользователь может 114 Часть 1. Основные понятия Упражнения 3,1. Дайте определения следующим терминам. первичный ключ предикат автоматическая навигация базовая переменная-отношение внешний ключ выборка строк представление проекция производная переменная-отношение реляционная база данных высказывание замкнутость каталог реляционная модель реляционная СУБД соединение фиксация транзакции операции на уровне множеств оптимизация откат 3.2.
Опишите содержимое переменных-отношений каталога ТАЯНЕ и СОБОММ для базы данных поставщиков и деталей. 3,3. Как пояснялось в разделе 3.6, каталог должен описывать самого себя, т.е. включать записи о переменных-отношениях самого каталога. Дополните рис. 3.6 так, чтобы он включал необходимые записи о самих переменных-отношениях ТАВОТЕ и СОЬНММ. 3.4. Вот запрос для базы данных поставщиков и деталей. КЕННЕТ := ( ( Я 301М ЯР ) МНЕКЕ Р() = 'Р2' ) ( Я(), С1Т1 ) Что получится в результате его выполнения? Запеканке.
Здесь может возникнуть небольшое затруднение, касающееся типа данных столбца Р(). Мы возвратимся к этому вопросу в разделе 5.2 главы 5 (подраздел "Домены" ). Аналогичное замечание относится и к следукпцему упражнению. 115 Глава 3. Введение в реляционные базы данных оперировать представлениями практически так же, как и базовыми переменными- отношениями (по крайней мере, теоретически). Система выполняет операции над представлениями, заменяя ссылку на название представления определяющим его выражением, т.е.
преобразуя операцию над представлением в соответствующую операцию над базовыми переменными-отношениями. Транзакция — это логическая единица работы, которая обычно включает выполнение нескольких операций базы данных. Выполнение транзакции начинается с выполнения оператора ВЕ61М ТКАМЯАСТ1ОМ и завершается выполнением оператора СОММ1Т (нормальное завершение) или КОЬЬВАСК (аварийное завершение). Транзакции обладают свойствами атомарности, продолжительности и изолированности одна от другой. При чередующемся выполнении операций нескольких параллельно обрабатываемых транзакций обычно гарантируется, что выполнение этих операций будет упорядоченным. И наконец, в данной главе приведен основной пример книги — база данных поставщиков и деталей.
Рекомендуется ознакомиться с ним именно сейчас, если вы еще не сделали этого. Необходимо знать по крайней мере, какие в этой базе данных существуют столбцы и в каких переменных-отношениях, а также какие внешние и первичные ключи для них определены. (Безусловно, конкретные значения в таблицах не имеют большого значения.) 3.5.
Предположим, что выражение, расположенное в запросе из упр. 3.4 справа, ис- пользуется для определения представления. СЕЕДТЕ ЧХЕН Ч ДЯ ( ( Я ч01И ЯР ) ГЕЕНЕ Р() = 'Р2' ) ( 8$, СХТХ ) Теперь рассмотрим следуюший запрос. ЕЕЯНЬТ := ( Ч ИНЕЕЕ С1ТХ = 'Ьопбол' ) ( Я() ) Что получится в результате его выполнения? Поясните, какой компонент исполь- зуется со стороны СУБД при выполнении запроса. Как вы понимаете термины, характеризующие свойства транзакций: атомарность, продолжительность, изолированность и упорядоченность выполнения операций параллельных транзакций. 3.6. Список литературы 3.1. 1. Предоставить специалистам по информационным технологиям новые средства для повышения продуктивности их работы. 2.
Предоставить пользователям возможность доступа непосредственно к базе данных, полностью игнорируя специалистов по информационным технологиям. Оба подхода необходимо развивать, причем в предлагаемой статье Кодда приводится обоснование того, что основу для обоих этих подходов дает применение реляционной технологии. Эа!е С.). %Ьу Ке1абопа(? // С.).
Эа(е. Ке(абопа) 1)аШЬазе Чч'г!Г!пбз 1985-1989.— Кеаб!п8, Мазал АгЫ!зоп-%ез1еу, 1990. Попытка предоставить краткую, но достаточно основательную сводку основных преимуществ реляционного подхода. Приведем следующее высказывание из статьи: "Среди многочисленных преимуществ реляционного подхода существует одно, которое следует особо подчеркнуть; наличие солидной теоретической базы". Цитирую: "...реляционная действительно является иной. Она отличается тем, что не является произвольной. Прежние же системы, напротив, имели произвольно выбранную организацию; они предоставляли решения для определенных задач того времени, но 3.2.
116 Часть 1 Основные поняпг(/я СогЫ Е.Р. Ке!айопа! ЭагаЬазе; А Ргасйса! Роцпбайоп Гог Ргобцс(!ч!гу // САСМ.— ГеЬгцагу, 1982. — 25, № 2. (Переиздано; КоЬеП Ь. АвйепЬцгзг (еб.). АСМ Тцпп8 Ачгагб Ьесгогез: ТЬе Р!гз! Тч епгу Уеагз 1966-1985. — Кеаб!п8, Мазал АгЫ!зоп-%ез!еу, 1989.) Статья была представлена Кодлам на соискание награды АСМ Тцг!п8 Аччагд в 1981 году. В ней обсуждается хорошо известная проблема отставания разработки приложений. Перефразируя ее, можно сказать: "Потребности в приложениях для компьютеров быстро возрастают — настолько быстро, что отделы информационных систем (которые несут ответственность за написание приложений) отстают от них все больше и больше".
Существует два дополнительных метода разрешения этой проблемы. у них не было твердой теоретической базы, тогда как у реляционных систем такая база есть... а это означает, что 1они) надежны, как скала". "Благодаря этому твердому основанию поведение реляционных систем отличается предсказуемостью и пользователь (возможно, не осознавая этого) держит в голове простую модель этого поведения, позволяющую ему предвидеть, что сделает система в той или иной ситуации. Сюрпризов быть не может (или не должно быть).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
