- •Определение модели данных. Представление статических и динамических свойств реального мира. Понятие базы данных
- •Базовые структурные компоненты моделей данных: домены и атрибуты; отношение сущности, схема отношения; отношение связи, характеристика связи.
- •Понятие ограничений целостности. Общая характеристика ограничений целостности. Типы ограничений целостности.
- •Модель данных сущность-связь п. Чена: информация о сущностях и связях, структура информации. Диаграмма сущность-связь.
- •Реляционная модель данных: базовые объекты, фундаментальные свойства отношений. Представление сущностей и связей.
- •Подмножество sql для определения данных: предложение create table, правила записи. Примеры.
- •Реляционная алгебра как манипуляционная часть реляционной модели данных: общая характеристика, основные элементы, теоретико-множественные и специальные операции.
- •Реляционное исчисление с переменными-кортежами: основные определения, понятие атомов, правильно построенная формула.
- •Подмножество sql для манипулирования данными: предложения insert, delete, update. Правила написания запросов: предложение select.
- •Проектирование баз данных с использованием теории нормализации: возникающие проблемы, понятие нормальной формы, 1нф, 2нф, 3нф, нфбк, 4нф.
Определение модели данных. Представление статических и динамических свойств реального мира. Понятие базы данных
Модель данных (МД) – это интегрированный набор понятий для описания данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные в некоторой организации.
В сильно типизированных МД все данные относятся к конкретным категориям. В слабо типизированных нет никаких предположений для категоризации; элементы данных относятся к той или иной категории только тогда, когда это необходимо в конкретном случае. Большинство МД, используемых в информационных системах, относятся к сильно типизированным. Следовательно, в таких моделях можно выделить следующие структурные компоненты: категория; свойства категории; связи между категориями.
В конкретном применении модели данных совокупность именованных категорий, их свойств и связей между ними называется схемой. Совокупность данных, структура которых соответствует конкретной схеме, называется реализацией базы данных. Т.о., схема определяет структуру данных. Необходимо еще определить допустимые операции над данными. Операции, предусмотренные моделью данных, преобразуют одну реализацию БД в другую, но все эти реализации имеют одну и ту же структуру и соответствуют одной и той же схеме. В соответствии с этим, можно дать следующее определение:
База данных – последовательность реализаций, полученных в результате некоторых преобразований и удовлетворяющих одной и той же схеме.
МД некоторым образом представляет предметную область, часть реального мира. Реальный мир обладает и статическими, и динамическими свойствами. Отсюда, МД можно определить как множество правил порождения G (Generate) и множество операций O (Operations). Множество правил порождения представляет статические свойства МД и соотносится с языками описания данных (ЯОД). Множество операций представляет динамические свойства МД и соотносится с языками манипуляции данными (ЯМД).
Средствами ЯОД определяются допустимые структуры данных – объектов (сущностей) и связей – а также допустимые реализации данных. Определение структуры данных реализуется посредством спецификации соответствующих категорий, которые должны удовлетворять правилам порождения. Спецификация категорий определяется в терминах атрибутов и типов значений каждого атрибута. Селекция допустимых реализаций объектов и связей задается путем указания для каждой категории (типа сущности) дополнительных условий – ограничений целостности, которым должна удовлетворять каждая реализация. В соответствии с этим в некоторых моделях данных правила порождения делятся на две части:
п равила порождения структуры Gs (Structure),
правила порождения ограничений Gc (Constraints)
Таким образом: 1)правила порождения G обеспечивают порождение множества схем S, каждая из которых (Si) определяет конкретную структуру данных и специфицирует ограничения целостности;
2)конкретной схеме Si соответствует множество различных реализаций базы данных Di1, Di2, …;
3)множество операций определяет допустимые действия над реализацией БД Dij для преобразования ее в другую реализацию Dik
Т.о., МД определяет структуру, ограничения целостности и допустимые операции.