Базы данных. Виды отношений.

Виды отношений

Различные отношения, встречающиеся в реляционных системах, можно классифицировать по различным признакам.

• И менованные  отношения – это отношения, определенные в СУБД с помощью специального оператора создания отношения, и которым при этом присваиваются имена , уникальные в конкретной базе данных.
• Базовым  отношением называется именованное отношение, которое является автономным и не определяется или не выводится из других отношений, т.е. которое не является производным .

• Производным  отношением называется отношение, которое определено с помощью реляционного выражения через другие именованные отношения и, в конечном итоге, через базовые отношения, то есть получается в результате преобразования каких-либо других отношений.

• Представление  ( View ) - это именованное производное отношение. Представления виртуальны , они представлены в базе данных исключительно через свое определение в терминах других отношений. При изменении значений данных в исходных отношениях будут изменяться и данные, видимые через конкретное представление .
• Снимок  ( Snapshot ) – это именованное производное отношение, которое, однако, в отличие от представлений  ( View ) не виртуально, а представлено помимо своего определения через другие отношения реальными данными . Создание снимка похоже на выполнение запроса, результат которого сохраняется  в базе данных под определенным именем.

• Отношение  – результат запроса . Это неименованное производное отношение, являющееся результатом некоторого запроса к базе данных.
• Промежуточным результатом   называется неименованное производное отношение, являющееся результатом некоторого реляционного выражения, вложенного в другое выражение.
• Хранимым  отношением называется отношение, которое поддерживается в физической памяти, т.е. значения которого сохраняются на устройствах долговременной памяти. Хранимое отношение - это не обязательно базовое отношение, например, отношение-снимок(snapshot) также является хранимым отношением.
• Реляционная база данных   – это база данных, воспринимаемая пользователем как набор нормализованных отношений различной степени.

Графическое изображение отношения R

• Количество атрибутов в отношении называется степенью или арностью отношения. Отношения со степенью 2 и 3 имеют специальные названия: бинарные и тернарные соответственно. Все остальные отношения просто характеризуются как «отношение R1 степени 5». Например, наше отношение R имеет степень 3, поэтому может быть названо тернарным отношением.
• Таблица, которая соответствует отношению, имеет ряд особенностей:
• В таблице не может быть двух одинаковых строк.
• Таблица имеет столбцы, соответствующие атрибутам отношения.
• Каждый атрибут в отношении имеет уникальное имя.
• Порядок строк в таблице произвольный

• В общем случае можно сказать, что и порядок столбцов в таблице произвольный, потому что для каждого столбца-атрибута задается домен, из которого этот атрибут принимает значения и это соответствие закрепляется понятием схемы отношения.

• Схемой отношения R  называется перечень имен атрибутов данного отношения с указанием домена, к которому они относятся. Например, схему нашего отношения можно задать следующим образом:

Отношение R 1

• Схема отношения R 1

Здесь атрибуты «Оклад» и «Премия» являются

Θ-сравнимыми.

Два отношения R1 и R2 называются отношениями с эквивалентными схемами тогда и только тогда, когда они имеют одинаковую степень (арность) и существует такая перестановка атрибутов в схеме отношения R2, что на одинаковых местах в схемах отношений будут стоять Θ-сравнимые атрибуты. Рассмотрим пример

Пусть даны 3 отношения: R1,R2,R3. В первом отношении пусть содержится список абитуриентов и год их рождения, во втором так же список абитуриентов и номер школы, которую они закончили. В третьем отношении находится список абитуриентов с указанием года окончания школы.

В примере все три отношения имеют одинаковый ранг — они являются бинарными, в каждом из них первый атрибут принимает значения из домена, содержащего фамилии абитуриентов, а второй атрибут принимает значения из множества целых чисел. Отношение R2 содержит список школ и этот столбец по смыслу не принимает значения из домена, в котором содержатся годы. На основании проведенного анализа можно сказать, что отношения R1 и R2 являются отношениями с эквивалентными схемами, а отношение R3 не является таковым по отношению к R1 и R2.

• В отношении может быть несколько возможных ключей. Среди всех возможных ключей выбирается один, который называется первичным ключом отношения (PRIMARY KEY). Задание первичного ключа — процесс очень важный, он в дальнейшем позволит СУБД обеспечить максимально быстрый доступ именно по данному набору атрибутов.
• Реляционная модель представляет базу данных в виде множества взаимосвязанных отношений.
• В реляционной модели связи между отношениями поддерживаются неявным образом. В этой модели так же, поддерживаются иерархические связи между отношениями.

В каждой связи одно отношение может выступать как основное, а другое отношение — в роли подчиненного. Это означает, что один кортеж основного отношения может быть связан с несколькими кортежами подчиненного отношения. Для поддержки этих связей оба отношения должны содержать наборы атрибутов, по которым они связаны. В основном отношении это первичный ключ отношения (PRIMARY KEY), который однозначно определяет кортеж основного отношения. В подчиненном отношении для моделирования связи должен присутствовать набор атрибутов, соответствующий первичному ключу основного отношения. Однако здесь этот набор атрибутов уже является вторичным ключом, т. е. он определяет множество кортежей подчиненного отношения, которые связаны с единственным кортежем основного отношения. Данный набор атрибутов в подчиненном отношении принято называть внешним ключом (FOREIGN KEY).

Например, требуется описать карьеру некоторого человека. Каждый человек в своей трудовой деятельности сменяет несколько мест работы в разных организациях, где он работает в разных должностях, поэтому необходимо создать два отношения: одно для моделирования всех работающих людей, а другое для моделирования записей в их трудовых книжках, если важно отследить переход работника из одной организации в другую и прохождение его по служебной лестнице в рамках одной организации.

В отношении «Сотрудник» атрибут «Таб. номер» является первичным ключом (PRIMARY KEY). В отношении «Карьера» атрибут «Таб. номер» является внешним ключом (FOREIGN KEY), а первичным ключом отношения «Карьера» будет набор атрибутов «Номер записи в трудовой книжке», «Таб. номер». В общем случае отношение может выступать в роли основного по отношению к другому и в роли подчиненного к некоторому третьему отношению. Одно отношение может быть подчинено сразу нескольким основным отношениям, в этом случае в нем присутствуют сразу несколько внешних ключей, а вот первичный ключ отношения всегда только один