Лекция 3

Реляционная модель данных. Основы.
Тип данных, домен, атрибут, отношение, кортеж, первичный ключ (PK). Названия отношений уникальны в базе данных.
Для отношения:
каждый атрибут имеет уникальное имя;
группировка атрибутов отсутствует;
все значения атрибутов содержат атомарные значения;
данные некоторого атрибута принадлежат одному домену;
все кортежи различны .
Целостность данных.

Реляционная модель данных.
Связи.
Связи между отношениями определяются указанием соответствия атрибутов в этих отношениях.
Типы связей – 1:1, 1:М, М:1.
Выражение связи M:N.
Связь родитель-потомок (master-detail).
Внешний ключ.
Ссылочная целостность.

Реляционная модель данных.
Языки запросов к БД
Для работы с данными используется SQL.
Все действия с данными (поиск/отбор, вставка, удаление, замена) в реляционной модели производятся только на уровне таблиц.

Реляционная алгебра
Объединение
Пересечение
Разность
Произведение
Проекция
Выборка
Соединение
Деление
29.09.2017

Реляционная алгебра
В следующих трех операциях отношения T1 и T2 должны иметь одинаковую структуру
Объединение
Т3 = T1 UNION T2 – множество кортежей, входящих хотя бы в одно из отношений T1 и T2 (без дубликатов)
SQL: SELECT * FROM T1 UNION SELECT * FROM T2;
Пересечение
Т3 = T1 INTERSECT T2 – множество кортежей, входящих в оба отношения T1 и T2
SQL: SELECT * FROM T1 INTERSECT SELECT * FROM T2;
30.09.2017

Реляционная алгебра
Разность
Т3 = T1 MINUS T2 – множество кортежей, входящих в T1, но не входящих в T2
SQL: SELECT * FROM T1 MINUS SELECT * FROM T2;
30.09.2017

Реляционная алгебра
Произведение
Т3 = T1 TIMES T2 – декартово произведение T1 и T2
SQL: SELECT * FROM T1, T2;
Пример
T1 T2 T3
Количество атрибутов в произведении отношений равно сумме количеств атрибутов в исходных отношениях, а количество кортежей – произведению количеств кортежей в исходных отношениях.
30.09.2017

Реляционная алгебра
Проекция
T2 = PROJ(T1,
)
Пример
List = PROJ(Student, Group, LastName, StudentNumber). Выдается список студентов с № группы, фамилией и № студенческого билета;
SQL: SELECT DISTINCT Group, LastName, StudentNumber FROM Student;
29.09.2017

Реляционная алгебра
Выборка
T2 = SEL(T1,
)
Кортежи отношения, удовлетворяющие некоторому условию.
Пример
List = SEL(Student, Group=‘ИТ-33БО’). Выдается список всей информации о студентах группы ИТ-33БО
SQL: SELECT * FROM Student WHERE Group=‘ИТ-33БО’;
29.09.2017

Реляционная алгебра
Соединение
T3 = JOIN(T1, T2,
). Является комбинацией произведения, выборки и проекции.
Пример
T1(c1, c2, c3), T2(c1, c4, c5)
T3 = JOIN(T1, T2, T1.c1 = T2.c1)
SQL: SELECT * FROM T1
JOIN T2 ON (T1.c1 = T2.c1)
T3 = PROJ(SEL((T1 TIMES T2), T1.c1=T2.c1), T1.c1, T2.c1, c2, c3, c4, c5)
SQL: SELECT T1.c1, T2.c1, T1.c2, T1.c3, T2.c4, T2.c5
FROM T1, T2 WHERE T1.c1 = T2.c1
30.09.2017

Реляционная алгебра
Деление
T3 = DIV(T1, T2)
результат (частное) содержит в качестве атрибутов те атрибуты делимого, которые отсутствуют в делителе, а в качестве кортежей – те, для которых в делимом присутствуют кортежи, составленные из данного кортежа частного и всех кортежей делителя.
Пример
Session(StudentNumber, Grade, Subject)
StudyPlan(Subject)
Запрос: кто из студентов сдал все экзамены?
Result = DIV(Session, StudyPlan);
SQL: SELECT StudentNumber, Grade
FROM Session JOIN StudyPlan USING(Subject)
GROUP BY StudentNumber, Grade
HAVING COUNT(DISTINCT Subject) =
(SELECT COUNT(DISTINCT Subject) FROM StudyPlan);
30.09.2017