"Проектирование реляционных баз данных." - читать интересную книгу автора (Джен Л. Харрингтон)

Базовая область физического хранения информации, которой управляет СУБД, называется физической схемой (physical schema). Она в значительной степени определяется применяемой СУБД (только очень большие СУБД предоставляют различные
Пользовательское представление
Пользовательское представление "
СУБД
Физическая схема (дисковая память)
Пользовательское " i представление
V 2.1
6. Трехсхемная архитектура
32
Часть первая • Теория
способы управления областью физического хранения). Замечательным свойством такой структуры является то, что и разработчики базы данных, и пользователи не должны заботиться о физическом хранении информации, а это намного упрощает доступ к базе данных и внесение изменений в логическую и физическую схемы.
Существование трех способов анализа баз данных позволяет говорить, что современные базы данных основаны на трехсхемной архитектуре (см. рис. 2.16). Системные программисты и другие люди, принимающие участие в управлении физической областью хранения, имеют дело с физическими схемами. Проектировщики баз данных, администраторы и некоторые прикладные программисты понимают и используют функции логических схем. Интерактивно работающие конечные пользователи и прикладные программисты, создающие для них приложения баз данных, обращаются к пользовательским представлениям баз данных.
В остальной части книги основное внимание уделяется построению логической схемы. Рассказывается также о том, как создавать и применять элементы базы данных, с помощью которых пользователям предоставляются ограниченные фрагменты базы данных.
Дополнительная литература
Модель взаимоотношения сущностей была разработана Питером Ченом. Дополнительные сведения о ее ранних формах и о внесенных в нее изменениях можно найти в следующей литературе:
Chen, P. The Entity-Relationship Model: Toward a Unified View of Data. ACM Transactions on Database Systems. Vol. I, No. 1, March, 1976.
Chen, P. The Entity-Relationship Approach to Logical Database Design. QED Information Sciences, Data Base Monograph Series, No. 6, 1977.
Chen, P. Entity-Relationship Approach to Information Modeling. E-R Institute, 1981.
еляционная модель данных
I После построения ER-диаграммы можно преобразовать концептуальную логическую схему в формальную модель данных, необходимую для СУБД. Сегодня большинство систем баз данных основано на реляционной модели. Базы данных, соответствующие этой модели, называют реляционными.
Прежние модели данных — в частности, иерархическая модель и простая сетевая модель — до сих пор используются во многих системах баз данных. Однако практически невозможно встретить компанию, где подобная модель реализована недавно. С другой стороны, объектно-ориентированная модель по-прежнему остается относительно новой, и, хотя она не заменила реляционную модель и вряд ли заменит в обозримом будущем, некоторые новые системы являются или объектно-ориентированными, или комбинацией реляционной и объектно-ориентированной моделей.
Реляционная база данных — это база данных, логическая структура которой состоит только из отношений (relations). Хотя, возможно, вы читали, что в реляционной базе данных существуют "взаимоотношения между файлами", это в корне неверно. ° данной главе вы узнаете о том, что такое отношение и как с помощью отношении Представляются взаимоотношения данных.
Напомним (см. главу 2), что при помощи СУБД пользователи базы данных изолируются от физического хранения информации. Таким образом, логическая модель данных не имеет ничего общего с методами хранения данных в файлах на диске.
Реляционная модель данных создана Эдгаром (Э. Ф.) Коддом. В 60-х годах Wrop Кодд, будучи математиком, работал с существующими моделями данных. : процессе исследований он выяснил, что они являются громоздкими и неестественней методами представления взаимоотношений данных. Вот почему, вернувшись
34
Часть первая • Теория
к математической теории множеств и сосредоточив все свое внимание на конструкции, называемой отношением, он расширил эту концепцию и создал модель реляционной базы данных, которую представил в научном докладе в 1970 г.
Упоминание о первом докладе Кодда и о его других произведениях, посвященных реляционной модели данных, можно найти в разделе "Дополнительная литература" в конце главы.
Понятие отношения
В математической теории множеств отношением (relation) называется описание таблицы с помощью столбцов {атрибутов) и строк {кортежей — tuples) (слово "таблица" (table) применяется как синоним слова "отношение"). Этим описанием определяется содержание каждого столбца таблицы, но сами данные не вносятся. При внесении строк данных в таблицу создается экземпляр отношения, например отношение customers, изображенное на рис. 3.1.
Customer number First name Last name Phone
0001 Jane Doe (555) 555-1111
0002 John Doe (555) 555-2222
0003 Jane Smith (555) 555-3333
0004 John Smith (555) 555-4444
РИС. З.1. Пример отношения customers
На первый взгляд, отношение во многом похоже на обычный (плоский) файл или на прямоугольный фрагмент электронной таблицы. Однако основой отношения является математическая теория множеств, поэтому некоторые его характеристики весьма специфичны и отличают его от других методов представления данных в "прямоугольном" виде. Все эти характеристики формируют фундамент ограничения, которое реализуется при помощи СУБД.
Столбцы и характеристики столбцов
Столбец (column) отношения имеет следующие свойства:
¦ Имя, уникальное в границах таблицы. В двух и более таблицах в пределах одной реляционной схемы могут содержаться столбцы с одинаковыми именами (более того, в некоторых ситуациях это крайне желательно), но имена столбцов одной таблицы должны быть уникально1' Когда одно и то же имя столбца фигурирует в нескольких таблицах,

С0ва 3 • Реляционная модель данных
35
а таблицы, содержащие этот столбец, используются в одной операции манипулирования данными, имя столбца предваряется именем таблицы и точкой, например:
customers.customer_number
f°'4 Домен. Значения в столбец выбираются из одного и только одного домена. Поэтому говорят, что отношения являются однородными по столбцам (column homogeneous). Кроме того, каждый столбец таблицы подчиняется ограничению домена. В зависимости от применяемой СУБД ограничение домена может просто определять тип данных, например целые числа или даты, либо представлять собой создаваемое пользователем специфичное ограничение, назначаемое столбцу.
юки и характеристики строк
Строка (row) отношения имеет следующие свойства:
К ¦ Только одно значение на пересечении столбца и строки.
Наличие в отношении многозначных атрибутов не допускается.