Реляционный подход к организации данных.

Реляционная модель данных некоторой предметной области предст. собой набор отношений, изменяющихся во времени. При создании ИС совокупность отношений позволяет хранить данные об объектах предметной области и моделировать связи между ними.

Отношение яв-ся важнейшим понятием и предст. собой двумерную таблицу, содержащую некоторые данные.

Сущность есть объект любой природы, данные о котором хранятся в БД. данные о сущности хранятся в отношении.

Атрибуты предст. собой свойства, характеризующие сущность. В структуре таблицы каждый атрибут именуется и ему соответствует заголовок некоторого столбца таблицы.

Домен предст. собой множество всех возможных значений определенного атрибута отношения.

Схема отношения предст. собой список имен атрибутов.

Первичным ключом наз-ся атрибут отношения, однозначно идентифицирующий каждый из его кортежей. ключ может быть составным, т.е. состоять из нескольких атрибутов.

Каждое отношение обязательно имеет комбинацию атрибутов, котораяможет служить ключом. Во многих СУБД допускается создавать отношения, не определяя ключи. Если выбранный первичный ключ состоит из минимально необходимого набора атрибутов, говорят, что он яв-ся не избыточным.

Ключи обычно используют для достижения следующих целей:

1. исключения дублирования значений в ключевых атрибутах.

2. упорядочения кортежей.

3. ускорения работы с кортежами отношения.

4. организации связывания таблиц.

 

С помощью внешних ключей устанавливаются связи между отношениями.

Реляционная модель накладывает на внешние ключи ограничения для обеспечения целостности данных, называемое ссылочной целостностью. Это означает, что каждому значению внешнего ключа должны соответствовать строки в связываемых отношениях.

В общем случае можно считать, что БД включеат одну или несколько таблиц, объединенных смысловым содержанием, а также процедурами контроля целостности и обработки информации в интересах решения некоторой прикладной задачи.

Таблица данных обычно хранится на магнитном диске в отдельном файле ОС, поэтому по ее именования могут существовать ограничения. Имена полей хранятся внутри таблиц. правила их формирования определяются СУБД, которые на длину полей и используемый алфавит серьезных ограничений не накладывают.

Если задаваемое таблицей отношение имеет ключ, то считается, что таблица тое имеет ключ, и ее называют ключевой или таблицей с ключевыми полями.

Основной единицей обработки данных в реляционных БД яв-ся отношение, а не отдельные кортежи.

 

4. Распределенные данные и основные понятия.

В современных распределенных системах информация может хранится централизованно или децентрализовано. В первом случае проблемы идентичности представления информации для всех пользователей не существует, т.к. все последние изменения хранятся в одном месте. на практике чаще информация изменяется одновременно в нескольких узлах распределенной выч. системы. Возникает проблема контроля за всеми изменениями информации и предоставления ее в достоверном виде всем пользователям.

Сущ-ет 2 основные технологии децентрализованного управления БД: распределенных БД и репликации БД,

Распределенная БД состоит из нескольких фрагментов, размещенных на разных узлах сети. С точки зрения программ и пользователей, обращающихся к распределенной БД, последняя воспринимается как единая локальная БД,

Информация о местоположении каждой из частей распределенной БД и другая служебная информация хранится в глобальном словаре данных.

Основным достоинством модели распределенной БД яв-ся то, что пользователи всех узлов получают информацию с учетом всех последних изменений. Второе достоинство состоит в экономном использовании внешней памяти компьютеров, что позволяет организовывать БД больших объемов.

К недостаткам модели распределенной БД относятся: жесткие требования к производительности и надежности каналов связи, а также большие затраты коммуникационных и выч. ресурсов из-за их связывания на все время выполнения транзакций.

Для организации коллективного доступа в СУБД применяется механизм блокировок. Суть блокировки состоит в том, что на время выполнения ка­кой-либо операции в БД доступ к объекту со стороны других потребителей временно запрещается.

Выделяют четыре вида блокировок

• полная блокировка;

• блокировка от записи;

• предохраняющая блокировка от записи;

• предохраняющая полная блокировка.

Полная блокировка. Означает полное запрещение всяких операций над ос­новными объектами.

Блокировка от записи. Накладывается в случаях, когда можно использовать таб­лицу, но без изменения ее структуры или содержимого. Такая блокировка применя­ется, например, при выполнении операции слияния данных из двух таблиц.

Предохраняющая блокировка от записи. Предохраняет объект от наложения на него со стороны других операций полной блокировки, либо блокировки от записи.

Предохраняющая полная блокировка. Предохраняет объект от наложения на него со стороны других операций только полной блокировки. Обеспечи­вает максимальный уровень совместного использования объектов.

Если не управлять доступом к совместным объектам, то меж­ду пользователями могут возникать тупиковые ситуации. Существует два основных вида тупиков: взаимные и односто­ронние.

Простейшим случаем взаимного тупика является ситуация, когда каждый из двух пользователей стремится захватить данные, уже захваченные другим пользователем. В этой ситуации пользователь-1 ждет освобождения ресурса N, в то время как гюльзователь-2 ожидает освобождения от захвата ре­сурса М. Следовательно, никто из них не может продолжить работу.

Односторонний тупик возникает в случае требования получить моно­польный доступ к некоторому ресурсу как только он станет доступным и не­возможности удовлетворить это требование.