Презентация Реляционная модель данных онлайн

Содержание слайда: Базы данных Реляционная модель данных

Содержание слайда: Основные определения Домен – множество возможных значений некоторой величины из предметной области. Примеры доменов Фамилия = {Иванов, Петров, Сидоров} Дисциплина = {БД, СПО, ПЯВУ} D1 = {2,4} D2 = {1,3,5} Декартово произведение множеств – множество всевозможных пар элементов из D1 и D2 D1  D2 = {(2,1), (2,3) , (2,5) , (4,1) , (4,3) , (4,5)}

Содержание слайда: Основные определения Отношение – любое подмножество из декартова произведения доменов. Не формально: отношение (relationship) – зависимость одних данных от других Например, R = {(2,1), (4,1)} D1  D2 = {(2,1), (2,3) , (2,5) , (4,1) , (4,3) , (4,5)}

Содержание слайда: Характеристики отношения Отношение моделирует реальную ситуацию, т.е. для каждого элемента из R можно утверждать, что он соответствуют действительности

Содержание слайда: Свойства отношения В отношении нет двух одинаковых кортежей Порядок следования кортежей – произвольный Атрибуты имеют уникальные имена

Содержание слайда: Свойства отношения Если атрибуты из одного домена, то они называются -сравнимыми, где  - множество операций сравнения для заданного домена. Например, место рождения и место жительства – сравнимы, место рождения и год рождения не сравнимы (разные домены). Для домена «Год»  = {=, <>, >, <, >=, <=} Для домена «Место»  = {=, <>} Эквивалентные схемы – одинаковая степень и одинаковый порядок следования атрибутов

Содержание слайда: Реляционные ключи Реляционная модель данных – совокупность взаимосвязанных отношений. Для поддержки иерархических связей предназначены ключи. Суперключ – атрибут или множество атрибутов, однозначно определяющие кортеж данного отношения. Потенциальный ключ – суперключ, который не содержит подмножества, также являющегося суперключем данного отношения. Т.о. потенциальный ключ обладает свойствами уникальности и неприводимости. Первичный ключ – это потенциальный ключ, который выбран для уникальной идентификации кортежей внутри отношения Внешний ключ – это атрибут или множество атрибутов одного отношения, которые принимают значения потенциального ключа другого отношения (может быть и того же)

Содержание слайда: Реляционные ключи

Содержание слайда: Реляционные ключи

Содержание слайда: Реляционные ключи

Содержание слайда: Реляционная алгебра Алгебра – множество элементов с заданной на нем совокупностью операций, замкнутых относительно этого множества Реляционная алгебра – множество отношений и совокупность операций над отношениями Реляционная база данных – совокупность некоторого числа отношений Концептуальная модель базы данных (концептуальная схема базы данных) – множество всех реляционных схем отношений

Содержание слайда: Теоретико-множественные операции Объединение отношений: R1  R2 = {r | rR1  rR2} Пересечение отношений: R1  R2 = {r | rR1  rR2} Разность отношений: R1 \ R2 = {r | rR1  rR2} Декартово произведение отношений (моделирует ситуацию всех возможных исходов некоторого события): R1  R2 = {(r1,r2) | r1R1, r2R2} Операции объединения, пересечения и вычитания определены только для отношений с эквивалентными схемами

Содержание слайда: Теоретико-множественные операции Примеры R1 = <ФИО, № зач.кн> - студенты, сдававшие экзамен в первый день R2 = <ФИО, № зач.кн> - студенты, сдававшие экзамен во второй день R3 = <ФИО, № зач.кн> - студенты, перешедшие на следующий курс Студенты, сдававшие экзамен 2 раза, но отчисленные R=(R1R2)\R3 Студенты, сдававшие экзамен 1 раз, и сдавшие его R=((R1\ R2)R3)  ((R2\ R1)R3)

Содержание слайда: Специальные операции реляционной алгебры Горизонтальная выборка (фильтрация, выборка) R[(r)]={r | rR  (r)=истина} где (r) – предикат от атрибутов отношения

Содержание слайда: Специальные операции реляционной алгебры

Содержание слайда: Специальные операции реляционной алгебры

Содержание слайда: Специальные операции реляционной алгебры Условное соединение Двуместная (бинарная) операция R = <a1, a2, …> T = <b1, b2, …> k  {<, >, <=, >=, =, <>} - операции сравнения ={R.ai k T.bj}, k=1, km – предикат сравнения, определенный для атрибутов отношений Тогда R[] T= {(r,t) | rR, tT и (r.ai k t.bj)=истина, k=1,km}

Содержание слайда: Специальные операции реляционной алгебры Частные случаи условного соединения: Соединение по эквивалентности. Это соединение в котором все k – операции сравнения на равенство Естественное соединение. Это соединение по эквивалентности двух отношений R и T, выполняемое по общим атрибутам X, из результатов которого исключаются по одному экземпляру каждого общего атрибута Внешние соединения. (Будут рассмотрены позже)

Содержание слайда: Примеры Концептуальная схема базы данных E =<ФИО, Дисц, Оценка> - результаты сдачи экзаменов G=<ФИО, Группа> - состав группы P=<Группа, Дисц> - набор дисциплин, по которым надо сдавать экзамены группам

Содержание слайда: Примеры 2. Получить список тех, кто должен был сдавать экзамен по БД, но пока еще не сдавал а) Соединить G и P, чтобы получить студентов и дисциплины, которые они должны сдавать R1 = (G[G.Группа = P.Группа и P.Дисц = ‘БД’]P) [ФИО] б) Получить студентов, сдавших экзамен по БД R2 = (E[E.Дисц=‘БД’])[ФИО] в) Вычесть из всех, кто должен сдавать тех, кто уже сдал R = R1\R2

Содержание слайда: Примеры 3. Получить список студентов, имеющих несколько двоек (более одной) Введем E’ – ссылка на то же самое отношение E (переименование отношения). R = (E[E.ФИО=E’.ФИО и E.Оц=E’.Оц и E.Оц=2 и E.Дисц<>E’.Дисц]E’)[E.ФИО]

Содержание слайда: Примеры 4. Получить список круглых отличников а) Получить список студентов, которые должны что-либо сдавать с соответствующими дисциплинами R1=(G[G.Группа=P.Группа]P) [ФИО, Дисц] б) Получить список студентов и дисциплин, уже сданных на отлично. Но среди студентов будут еще те, которые не все сдали на отлично или что-то еще не сдали. R2 = (E[Оценка=5])[ФИО, Дисц] в) Список студентов, что-либо не сдавших на отлично, или не сдавших какие-то экзамены R3 = (R1\R2)[ФИО] г) Из всех студентов, которые должны сдавать экзамены, вычесть не сдавших что-либо на отлично и не сдававших какие-то экзамены R = R1[ФИО]\R3 (здесь нельзя делать G[ФИО]\R3, т.к. в результат попадут студенты, которые не должны сдавать экзамены вообще)

Содержание слайда: Примеры Концептуальная модель производства деталей P=<Шифр, Название> - номенклатура деталей D=<Цех> - все цеха завода F=<Шифр, Цех> - детали, выпускаемые цехами