Правила побудови схеми реляційної моделі бази даних.

Правила побудови схеми реляційної моделі бази даних.

Основним структурним елементом реляційної БД є дво­вимірні плоскі таблиці, які називаються реляційними відношення­ми. Тому при відображенні інфологічної моделі на реляційну інфор­маційні об'єкти потрібно трансформувати в реляційні відношення, врахувавши такий момент. Якщо між об'єктами існує зв'язок 1: 1 і клас членства підпорядкованого об'єкта обов'язковий, та об'єкти семантично споріднені, то теоретично можливо об'єднати їх в од­не реляційне відношення. Таке об'єднання зменшує обсяг пам'яті для зберігання відношення за рахунок усунення дублювання клю­чових атрибутів, а також може прискорити пошук при реалізації запитів. Але цим засобом не слід зловживати, оскільки проектува­льник не може на 100 % бути впевненим, що кожний з цих об'єктів не знадобиться окремо для реалізації якихось запитів, які з'являться у системі пізніше, що може ускладнити їх реалізацію.

Власне кажучи, при відображенні на реляційну модель пере­проектовувати інформаційні об'єкти, якщо не було припущено помилок на етапі інфологічного проектування, практично не по­трібно. Тобто інформаційні об'єкти інфологічної моделі представ­ляються в табличному вигляді і стають реляційними відношен­нями. Необхідно лише перевірити виконання таких умов:

1. Усі атрибути відношень мають бути атомарними, тобто не­подільними.

2. Відношення не повинно мати дублюючих рядків і стовп­чиків.

3. Усі атрибути у відношенні повинні мати унікальні імена. Наступним кроком відображення є визначення зв'язків' між

таблицями.

Тобто при відображенні інфологічної моделі на даталогічну потрібно визначити ті структурні зв'язки, які потрібно залишити в схемі реляційної бази даних. Підтримування схеми бази даних реляційними СКБД здійснюється для забезпечення механізму по­силкової цілісності бази даних. Тому для побудови схеми реля­ційної бази даних потрібно визначити, які з реляційних відно­шень є об'єктними, а які — зв'язковими.

Об'єктними відношеннями будуть ті, які вміщують норма­тивно-довідкові дані та первинні ключі яких не можуть дублюва­тися. Ці відношення можуть бути віднесеними до умовно постій­ної інформації.

Зв'язковими відношеннями будуть ті відношення, котрі вміщують оперативні дані й вторинні ключі котрих можуть дуб­люватися.

Об'єктні відношення в схемі будуть головними власниками. Тому при відображенні необхідно перевірити всі об'єкти-влас-ники інфологічної моделі і залишити лише ті зв'язки, власниками яких є об'єктні відношення. Зв'язкові відношення в схемі реля­ційної бази даних виступають як підпорядковані. Отже, у струк­турних зв'язках необхідно перевірити підпорядковані об'єкти і залишити лише ті зв'язки, підпорядкованими в яких є зв'язкові відношення.

Якщо в інфологічній моделі є об'єкти-зв'язки, то вони пере­творюються на самостійні рівноправні реляційні відношення. Отримані реляційні відношення мають відповідати умовам нор­малізації. Тому отриману в результаті відображення модель по­трібно ще раз перевірити на відповідність її вимогам ЗНФ (4НФ).

СКБД та її ф-ції

Програмне забезпечення називається системою

управління базами даних (СКБД), як правило, його адмініструванням займається

адміністратор баз даних. Бази даних не тільки зберігають дані, вони також можуть

обробляти їх і представляти в більш зручному і логічному вигляді. СУБД реалізує інтерфейс

для взаємодії додатків і користувачів з даними, що зберігаються в базі даних. СУБД

допомагає ефективно і раціонально організовувати зберігання, читати і записувати

інформацію в базу даних.

База даних надає структуру для зберігання зібраних даних. Сама ця структура може

відрізнятися для кожної реальної бази даних, оскільки різні компанії і програми працюють з

різними даними. Будь-яка база даних повинна мати такі характеристики:

- Забезпечує централізоване зберігання даних;

- Надає процедури резервного копіювання;

- Забезпечує транзакційну стійкість (transaction persistence). Транзакційна стійкість

(transaction persistence) означає, що реалізовані в базі даних процедури

здійснюють транзакції, є надійними і перевіреними і таким чином буде забезпечено

цілісність транзакції;

- Дозволяє організувати роботу більш впорядковано, оскільки всі дані зберігаються в

одному централізованому місці;

- Забезпечувати відмовостійкість і можливості для відновлення;

- Надавати користувачам можливість спільної роботи над даними;

- Здійснювати контроль цілісності, управління доступом, забезпечувати необхідний

рівень конфіденційності.

За ступенем розподіленості СУБД поділяються на:

- Локальні СУБД (всі частини локальної СУБД розміщуються на одному комп'ютері);

- Розподілені СУБД (частини СУБД можуть розміщатися на двох і більше

комп'ютерах).

СУБД керує як зовнішньою пам’яттю так і оперативною пам’яттю. В зовнішній

пам'яті розташовані файли з даними, файли журналів та файли системного каталогу.

25.Визначення транзитивної та багатозначної залежності. Транзитивна залежнiсть –– це залежнiсть мiж неключовими атрибутами. Нехай є вiдношення R(A*, C, D), у якому атрибут D безпосередньо не залежить вiд ключового атрибута A, а залежить вiд неключового атрибута C, який залежить вiд A. Тодi атрибут D транзитивно залежить вiд A.

Багатозначна залежнiсть–це рiзновид функцiональної залежностi, їй вiдповiдає спiввiдношення 1:Б мiж атрибутами. Атрибут A багатозначно визначає атрибут B у вiдношеннi R (A, B, C), якщо B залежить лише вiд A при будь-яких його комбiнацiях з iншими атрибутами вiдношення R. Графiчно це позначають так: A --->>B.

 

Системи керування базами даних (СКБД) та технології їх функціонування.

Бази даних використовуються під управлінням систем управління базами даних (СКБД).
Система управління базами даних (СКБД) - це система програмного забезпечення, що дозволяє обробляти звертання до бази даних, що надходять від прикладних програм кінцевих користувачів. Системи управління базами даних дозволяють об'єднувати великі обсяги інформації та обробляти їх, сортувати, робити вибірки за визначеними критеріями і т.п.
СУБД забезпечують правильність, повноту і несуперечність даних, а також зручний доступ до них. Простота використання СУБД дозволяє створювати нові бази даних, не вдаючись до програмування, а користуючись тільки вбудованими функціями.
До числа функцій СУБД прийнято відносити наступні:
1. Безпосереднє управління даними у зовнішній пам'яті
Ця функція включає забезпечення необхідних структур зовнішньої пам'яті як для зберігання даних, які безпосередньо входять у БД, так і для службових цілей, наприклад, для прискорення доступу до даних у деяких випадках (звичайно для цього використовуються індекси). 2. Управління буферами оперативної пам'яті
СУБД зазвичай працюють з БД значного розміру, принаймні, цей розмір зазвичай істотно більше доступного об'єму оперативної пам'яті. буферів.
3. Управління транзакціями
Транзакція - це послідовність операцій над БД, розглянутих СУБД як єдине ціле. 4. Журналізація
Одним з основних вимог до СУБД є надійність зберігання даних у зовнішній пам'яті.
5. Підтримка мов БД
Зазвичай сучасна СУБД містить наступні компоненти:
· Ядро, яке відповідає за управління даними у зовнішній і оперативної пам'яті і журналізацію,
· Процесор мови бази даних, що забезпечує оптимізацію запитів на вилучення та зміну даних і створення, як правило, машинно-незалежного виконуваного внутрішнього коду,
· Підсистему підтримки часу виконання, яка інтерпретує програми маніпуляції даними, що створюють користувальницький інтерфейс із СУБД
· А також сервісні програми (зовнішні утиліти), що забезпечують ряд додаткових можливостей по обслуговуванню інформаційної системи.
Швидкий розвиток потреб застосувань БД висуває нові вимоги до СУБД:
Ø підтримка широкого спектру типів представляються даних та операцій над ними (включаючи фактографічні, документальні, картинно-графічні дані);
Ø природні та ефективні подання до БД різноманітних відносин між об'єктами предметних областей (наприклад, просторово-часових із забезпеченням візуалізації даних);
Ø підтримка несуперечності даних та реалізація дедуктивних БД;
забезпечення цілісності БД в широкому діапазоні різноманітних предметних областей та операційних обстановок;
Ø управління розподіленими БД, інтеграція неоднорідних баз даних;
Ø суттєве підвищення надійності функціонування БД.

 

Правила побудови схеми реляційної моделі бази даних.

Основним структурним елементом реляційної БД є дво­вимірні плоскі таблиці, які називаються реляційними відношення­ми. Тому при відображенні інфологічної моделі на реляційну інфор­маційні об'єкти потрібно трансформувати в реляційні відношення, врахувавши такий момент. Якщо між об'єктами існує зв'язок 1: 1 і клас членства підпорядкованого об'єкта обов'язковий, та об'єкти семантично споріднені, то теоретично можливо об'єднати їх в од­не реляційне відношення. Таке об'єднання зменшує обсяг пам'яті для зберігання відношення за рахунок усунення дублювання клю­чових атрибутів, а також може прискорити пошук при реалізації запитів. Але цим засобом не слід зловживати, оскільки проектува­льник не може на 100 % бути впевненим, що кожний з цих об'єктів не знадобиться окремо для реалізації якихось запитів, які з'являться у системі пізніше, що може ускладнити їх реалізацію.

Власне кажучи, при відображенні на реляційну модель пере­проектовувати інформаційні об'єкти, якщо не було припущено помилок на етапі інфологічного проектування, практично не по­трібно. Тобто інформаційні об'єкти інфологічної моделі представ­ляються в табличному вигляді і стають реляційними відношен­нями. Необхідно лише перевірити виконання таких умов:

1. Усі атрибути відношень мають бути атомарними, тобто не­подільними.

2. Відношення не повинно мати дублюючих рядків і стовп­чиків.

3. Усі атрибути у відношенні повинні мати унікальні імена. Наступним кроком відображення є визначення зв'язків' між

таблицями.

Тобто при відображенні інфологічної моделі на даталогічну потрібно визначити ті структурні зв'язки, які потрібно залишити в схемі реляційної бази даних. Підтримування схеми бази даних реляційними СКБД здійснюється для забезпечення механізму по­силкової цілісності бази даних. Тому для побудови схеми реля­ційної бази даних потрібно визначити, які з реляційних відно­шень є об'єктними, а які — зв'язковими.

Об'єктними відношеннями будуть ті, які вміщують норма­тивно-довідкові дані та первинні ключі яких не можуть дублюва­тися. Ці відношення можуть бути віднесеними до умовно постій­ної інформації.

Зв'язковими відношеннями будуть ті відношення, котрі вміщують оперативні дані й вторинні ключі котрих можуть дуб­люватися.

Об'єктні відношення в схемі будуть головними власниками. Тому при відображенні необхідно перевірити всі об'єкти-влас-ники інфологічної моделі і залишити лише ті зв'язки, власниками яких є об'єктні відношення. Зв'язкові відношення в схемі реля­ційної бази даних виступають як підпорядковані. Отже, у струк­турних зв'язках необхідно перевірити підпорядковані об'єкти і залишити лише ті зв'язки, підпорядкованими в яких є зв'язкові відношення.

Якщо в інфологічній моделі є об'єкти-зв'язки, то вони пере­творюються на самостійні рівноправні реляційні відношення. Отримані реляційні відношення мають відповідати умовам нор­малізації. Тому отриману в результаті відображення модель по­трібно ще раз перевірити на відповідність її вимогам ЗНФ (4НФ).