Глоссарий

Горячие слова по разделу Модели данных

Тип данных

в программировании: характеристика набора данных, которая определяет (1) диапазон возможных значений этого набора, (2) допустимые операции, которые можно выполнять над этими значениями, (3) способ хранения этих значений в памяти.

Массив

простая совокупность элементов данных одного типа.

Запись

совокупность элементов данных разного типа.

Модель

искусственный объект, представляющий собой отображение системы и ее компонентов.

Цель модели

модели являются, с одной стороны, продуктом изучения свойств соответствующих объектов, процессов и явлений предметной области, с другой, – служат инструментом для углубления знаний о них, а также решений прикладных задач.

Модель данных

наиболее общий составной тип данных, отражающий представление пользователя о данных реального мира.

Компоненты модели данных

(1) структура данных: описывает точку зрения пользователя на представление данных, (2) набор допустимых операций, выполняемых на структуре данных, (3) ограничение целостности: механизм поддержания соответствия данных предметной области на основе формально описанных правил.

АИС

программно-аппаратный комплекс, функционирование которого состоит (1) в надежном хранении информации в памяти компьютера, (2) выполнения специфических для конкретной предметной области преобразований информации и вычислений, (3) предоставлении пользователю удобного и легко осваемого интерфейса.

Компоненты АИС

(1) база данных, (2) схема базы данных, (3) СУБД, (4) приложения, (5) пользователи, (6) технические средства.

БД

совокупность взаимосвязанных данных, используемых несколькими приложениями под управлением СУБД.

Схема БД

описание структуры данных, которая определяет объекты в БД и дает о них фундаментальную информацию.

СУБД

прикладная программа, предназначенная для (1) создания общей БД на внешних запоминающих устройствах для множества приложений; (2) поддержания БД в актуальном состоянии; (3) обеспечения эффективного доступа пользователей к содержащимся в ней данным в рамках предоставленных им полномочий.

Приложение

прикладная программа, которая выполняет над данными хранящимися в БД стандартные операции: выборку информации, вставку новой информации, удалении или обновление существующей информации; все эти функции выполняются через соответствующий запрос к СУБД.

Прикладной программист

отвечает за написание приложений использующих БД.

Пользователи

получают доступ к БД, используя одно из приложений.

Администратор данных

отвечает за стратегию и политику принятия решений, связанных с данными предприятия.

Администратор БД

обеспечивает техническую поддержку выполнения решений администратора данных.

Технические средства

комплекс средств автоматизации и связи, который включает (1) средства вычислительной техники (серверное оборудование, рабочие станции, принтеры), (2) локальные вычислительные сети, (3) копировально-множительная аппаратура, (4) средства связи (АТС, каналы связи, телефоны, факсимильные аппараты, мобильные средства связи).

Модель данных в АИС

описывает некоторый набор понятий и признаков, которыми должна обладать конкретная СУБД и управляемая ею БД.

Реляционная СУБД

система в которой (1) данные воспринимаются пользователем как таблицы и ни как иначе; (2) в распоряжении пользователя имеются операторы которые генерируют новые таблицы из старых: RESTRICT (выборка), PROJECT (проектирование), JOIN (объединение); (3) обеспечивается механизм для поддержки целостности, с помощью внешних и первичных ключей.

Кодд (Codd E.F.)

создатель реляционной модели, абстрактной теории данных, основанной на математической теории множеств и предикативной логике.

Дейт (C. J. Date)

один из крупнейших специалистов в области реляционной модели данных.

Три части реляционной модели данных (по Дейту)

структурная, целостная, манипуляционная.

Структурная часть

описывает какие типы объектов рассматриваются реляционной моделью.

Целостная часть

описывает ограничения специального вида, которые должны выполняться для любых отношений в любых реляционных базах данных.

Манипуляционная часть

описывает два эквивалентных способа манипулирования или обработки данными: реляционную алгебру и реляционное исчисление.

Множество

совокупность каких-либо объектов (называемых элементами), среди которых нет повторяющихся и их порядок не имеет значения; для каждого множества должно существовать некое универсальное множество, в котором содержатся все элементы, представимые данным множеством.

Домен

подмножество значений некоторого типа данных имеющих определенный смысл, из которого различные атрибуты разных отношений получают свои реальные значения.

Основное назначение домена

ограничение сравнения, то есть некорректно, хотя и возможно сравнивать значения из различных доменов.

Отношение определенное на множестве доменов содержит

две части: заголовок отношения и тело отношения.

Заголовок отношения

содержит фиксированное множество пар вида {имя-атрибута : имя-домена}.

Тело отношения

содержит множество кортежей, каждый из которых представляет собой множество пар вида {имя-атрибута : значение-атрибута}.

Свойства отношений

в любом отношении: нет одинаковых кортежей, кортежи не упорядочены сверху вниз, атрибуты не упорядочены слева направо, все значения атрибутов атомарные.

Таблица

изображение отношения.

Реляционная БД

набор отношений

Схема реляционной БД

набор заголовков отношений, входящих в БД.

Поддержание целостности БД

предполагает проверку и восстановление или корректировку БД с помощью правил, из любого неправильного состояния, которое может быть обнаружено.

Специфические правила целостности

применяются к конкретной БД.

Общие правила целостности

применяются к любой БД, обеспечиваются первичными и внешними ключами.

Целостность

взаимная согласованность отдельных фрагментов данных и их корректность.

Согласованность

означает, что все порции данных в БД должны быть единообразно смоделированы и включены в систему.

Корректность

означает, что данные достоверны, точны и значимы.

Потенциальный ключ К

отношения R есть подмножество множества атрибутов R, обладающее свойствами: (1) уникальности – нет двух различных кортежей в R с одинаковым значением K, (2) неизбыточности – никакое из подмножеств К не обладает свойством уникальности.

Назначение потенциальных ключей

(1) служат средством идентификации объектов предметной области, данные о которых хранятся в отношении, (2) служат единственным средством адресации на уровне кортежей в отношении.

Виды потенциальных ключей

простой (состоит из одного атрибута) и составной (включает несколько атрибутов).

Первичный ключ

традиционное название одного из потенциальный ключей отношения.

Метаправило целостности сущностей

атрибуты входящие в состав потенциального ключа не могут принимать null-значений.

Null-значение

специальный маркер используемый для представления отсутствующей информации (это не нуль или пробел).

Внешний ключ FK

в отношении R2 – это подмножество множества R2 такое, что (1) существует базовое отношение R1 с потенциальным ключом К, (2) каждое значение FK в текущем значении R2 является или null-значением, или совпадает со значением К некоторого кортежа в текущем значении R1.

Назначение внешних ключей

обеспечение связи между отношениями.

Основной тип связи реляционных БД

связь один-ко-многим, при которой одному кортежу одного отношения может соответствовать несколько кортежей другого отношения.

Родительское отношение

входит в связь со стороны один, содержит первичный ключ, на который ссылается некоторый внешний ключ.

Дочернее отношение

входит в связь со стороны много, содержит внешний ключ.

Внешний ключ

атрибут, значение которого соответствует значению первичного ключа другого отношения.

Метаправило ссылочной целостности

внешние ключи не должны быть несогласованными, то есть для каждого значения внешних ключа должно существовать соответствующее значение первичного ключа в родительском отношении.

Назначение правил внешних ключей

правила задаются при определении внешнего ключа для поддержания ссылочной целостности, которая может быть нарушена при операциях изменяющих состояние БД (вставка, обновление, удаление).

Основные правила внешних ключей

(1) ограничить – не разрешить выполнение операции, приводящей к нарушению ссылочной целостности, (2) каскадировать – разрешить выполнение требуемой операции, но внести каскадные изменения в другие отношения так, чтобы не допустить нарушения ссылочной целостности.

Общие правила обеспечения целостности

(1) ни одно значение первичного ключа не может быть null-значением, (2) все значения первичного ключа должны быть уникальными, (3) любое значение внешнего ключа должно быть или null-значением или соответствовать какому-либо существующему значению первичного ключа.

Совместимые по типу отношения

(1) каждое из них имеет одно и тоже множество имен атрибутов, (2) атрибуты с одинаковыми именами определены на одних и тех же доменах.

Объединение

двух совместимых по типу отношений А и В (А UNION В) называется отношение с тем же заголовком, как и в отношениях А и В, и с телом, состоящим из множества всех кортежей t, принадлежащих А или В или обоим отношениям.

Пересечение

двух совместимых по типу отношений А и В (А INTERSECT В) называется отношение с тем же заголовком, как и в отношениях А и В, и с телом, состоящим из множества всех кортежей t, принадлежащих одновременно обоим отношениям А и В.

Вычитание

двух совместимых по типу отношений А и В (А MINUS В) называется отношение с тем же заголовком, как и в отношениях А и В, и с телом, состоящим из множества всех кортежей t, принадлежащих отношению А и не принадлежащих отношению В.

Декартово произведение

двух отношений А и В (А TIMES В), где А и В не имеют общих имен атрибутов, определяется как отношение с заголовком, который представляет собой сцепление двух заголовков исходных отношений А и В, и телом, состоящим из множества всех кортежей t, таких, что t представляет собой сцепление кортежа а, принадлежащего отношению А, и кортежа b, принадлежащего отношению B

тэта-выборкой

из отношения А по атрибутам X и Y (А WHERE X q Y) – называется отношение, имеющее тот же заголовок, что и отношение А, и тело, содержащее множество всех кортежей t отношения А, для которых проверка условия X q Y дает значение ИСТИНА.

Проекция

возвращает отношение, содержащее все кортежи определенного отношения после исключения из него некоторых атрибутов.

Соединение

возвращает отношение, кортеж которого – это сочетание двух кортежей (принадлежащих соответственно двум определенным отношениям), имеющим общее значение для одного или нескольких общих атрибутов этих двух отношений (и такие общие значения появляются в результирующем кортеже только один раз, а не дважды).

Отношение в 3НФ

находится тогда и только тогда, когда неключевые атрибуты являются (1) взаимно независимыми, (2) полностью зависимыми от первичного ключа.

Взаимно независимые атрибуты

два или несколько атрибутов, каждый из которых не зависит от какой-либо комбинции остальных атрибутов.

Полностью зависимый атрибут

атрибут который функционально зависит от полного первичного ключа, а не от его отдельных компонентов (атрибутов).

1НФ

отношение находится в первой нормальной форме тогда и только тогда, когда все атрибуты содержат только атомарные значения.

2НФ

отношение находится во второй нормальной форме тогда и только тогда, когда оно находится в 1НФ и каждый неключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа.

3НФ

отношение находится в третьей номальной форме тогда и только тогда, когда оно находится в 2НФ и каждый неключевой атрибут не зависит от другого неключевого атрибута.