Основные понятия реляционной модели данных. Потенциальные ключи отношений

Литература:

1. Змитрович «Базы данных»
2. Тиори, Фрай «Проектирование структур баз данных»

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ РЕЛЯЦИОННОЙ МОДЕЛИ ДАННЫХ

Отношение – таблица.

Кортеж – строка таблицы.

Атрибут – столбец таблицы (его название).

Кардинальное число отношения – количество кортежей в таблице.

Степень отношения – количество атрибутов в отношении.

Первичный ключ отношения – атрибут/комбинация атрибутов, которые однозначно идентифицирую запись.

Домен – общая совокупность значений, из которой берутся значения для определенных атрибутов, определенного отношения.

 

S# (первичный ключ)	SNAME	STATUS	CITY
S1	Smith	20	London
S2	Jones	10	Paris
S3	Blake	30	Paris
S4	Adams	20	Athens

Атрибуты

Степень

В реляционной модели данных отношение имеют следующие свойства:

1)  В отношении не содержится одинаковых кортежей

2)  Кортежи не упорядочены

3)  Атрибуты не упорядочены

4)  Все значения атрибутов являются атомарными (в каждой позиции пересечения столбца и строки расположено в точности 1 значение, а не набор значений)

Отношения могут быть:

1)  Базовые – они считаются достаточно важными для проектировщика и проектировщик счел нужным дать им названия

2)  Производные – которые определяются через базовые

Каждое отношение имеет предикат. Предикат отношения составляет критерий возможности обновления для данного отношения, т.е. критерий для решения является ли некоторое обновление допустимым для данного отношения.

ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ КЛЮЧИ ОТНОШЕНИЙ (ПKO)

Пусть R - это отношение, тогда ПКO к для отношения R является подмножество множества атрибутов R обладающее следующими свойствами:

1)  Свойство уникальности – в отношении R нет двух различных кортежей, с одинаковым значением k.

2)  Свойство неизбыточности – никакое из подмножеств k не обладает свойствами уникальности.

Потенциальный ключ, состоящий более чем из 1 атрибута, называется составным. Отношение может иметь несколько потенциальных ключей. Основное назначение ключей заключается в том, что они обеспечивают механизм адресации на уровне  кортежей. В реляционных моделях данных один из потенциальных ключей может быть выбран в качестве основного, а остальными называются альтернативными.

ВНЕШНИЕ КЛЮЧИ (ВК)

Пусть R₂ – базовое отношение, тогда внешний ключ F_k в отношении R₂ – это подмножество множества атрибутов R₂, такое что:

1.  Существует базовое отношение R₁ с потенциальным ключом C_k

2.  Каждое значение F_k в текущем значении R₂ совпадает со значением C_k некоторого кортежа в текущем значении отношения R₁.

Из определения ВК следует, что каждое значение данного внешнего ключа должно являться значением соответствующего потенциального ключа. В то же время некоторый потенциальный ключ может содержать значение, которое в данный момент не является значением внешнего ключа.

S#

SNAME

STATUS

CITY

S#

P#

QTY

P#

PNMAE

COLOR

WEIGHT

CITY

S (поставщики)

SP(поставщики-детали)

P(детали)

Каждый атрибут, входящий во внешний ключ должен быть определен на том же домене, что и соответствующий атрибут соответствующего ему потенциального ключа. Для ВК не требуется, чтобы он был компонентом первичного или какого-либо потенциального ключа, содержащим его отношение.

ССЫЛОЧНАЯ ЦЕЛОСТНОСТЬ И ПРАВИЛА ВНЕШНИХ КЛЮЧЕЙ

Значение внешнего ключа представлено ссылкой кортежу, содержащему соответствующие значения потенциального ключа. Проблема обеспечения того, что БД не включает никаких неверных значений внешних ключей, называется проблемой ссылочной целостности. Несогласованные значения внешнего ключа – это значения ВК, для которого не существует соответствующего ему значения потенциального ключа в ссылочном отношении.

Одна из возможностей избежать не корректных состояний БД – заключается в запрете любой операции, которая может привести к такому состоянию. Однако более предпочтительным является допустить выполнение таких операций и одновременно выполнение некоторых компенсирующих операций, позволяющих гарантировать корректное состояние БД.

Рассмотрим следующее правило, которое помогает поддерживать ссылочную целостность:

1.  Удаление объекта ссылки внешнего ключа (удаляется 1 запись). Действия:

Ø  Ограничить операцию удаления до того момента, когда не будет существовать соответствующих значений ВК (т.е. отложить ее), в противном случае операция запрещается

Ø  Каскадирование операции удаления с удалением соответствующих значений внешних ключей.

2.  Обновление потенциального ключа, на который ссылается ВК.