Общая интерпретация реляционных операций

Если не вдаваться в некоторые тонкости, которые мы рассмотрим в следующих подразделах, то почти все операции предложенного выше набора обладают очевидной и простой интерпретацией.

• При выполнении операции объединения двух отношений производится отношение, включающее все кортежи, входящие хотя бы в одно из отношений-операндов.
• Операция пересечения двух отношений производит отношение, включающее все кортежи, входящие в оба отношения-операнда.
• Отношение, являющееся разностью двух отношений включает все кортежи, входящие в отношение - первый операнд, такие, что ни один из них не входит в отношение, являющееся вторым операндом.
• При выполнении прямого произведения двух отношений производится отношение, кортежи которого являются конкатенацией (сцеплением) кортежей первого и второго операндов.
• Результатом ограничения отношения по некоторому условию является отношение, включающее кортежи отношения-операнда, удовлетворяющее этому условию.
• При выполнении проекции отношения на заданный набор его атрибутов производится отношение, кортежи которого производятся путем взятия соответствующих значений из кортежей отношения-операнда.
• При соединении двух отношений по некоторому условию образуется результирующее отношение, кортежи которого являются конкатенацией кортежей первого и второго отношений и удовлетворяют этому условию.
• У операции реляционного деления два операнда - бинарное и унарное отношения. Результирующее отношение состоит из одноатрибутных кортежей, включающих значения первого атрибута кортежей первого операнда таких, что множество значений второго атрибута (при фиксированном значении первого атрибута) совпадает со множеством значений второго операнда.
• Операция переименования производит отношение, тело которого совпадает с телом операнда, но имена атрибутов изменены.
• Операция присваивания позволяет сохранить результат вычисления реляционного выражения в существующем отношении базы данных.

Поскольку результатом любой реляционной операции в абзе данных (кроме операции присваивания) является некоторое отношение, можно образовывать реляционные выражения, в которых вместо отношения-операнда некоторой реляционной операции находится вложенное реляционное выражение.

Тема 1.5. Проектирование реляционных БД с использованием нормализации

Рассматриваемые вопросы: Общие свойства отношений в реляционной БД. Нормальные формы. Каскадное удаление. Целостность БД.

Целостность базы данных (database integrity) – соответствие имеющейся в базе данных информации её внутренней логике, структуре и всем явно заданным правилам.

Каждое правило, налагающее некоторое ограничение на возможное состояние базы данных, называется ограничением целостности (integrity constraint).

Примеры таких правил:

• вес детали должен быть положительным;

• количество знаков в телефонном номере на должно превышать N;

• возраст родителей не может быть меньше возраста их ребёнка (и, по логике вещей, не может быть «чуть-чуть больше возраста ребёнка»).

Задача аналитика и проектировщика базы данных – как можно более полно выявить все имеющиеся ограничения целостности и задать их в базе данных.

Целостность БД не гарантирует достоверности содержащейся в ней информации, но обеспечивает правдоподобность этой информации, отвергая заведомо невозможные значения.

Таким образом, не следует путать целостность БД с достоверностью БД.

Достоверность (истинность) БД (database reliability) – соответствие фактов, хранящихся в базе данных, реальному миру.

Очевидно, что для определения достоверности БД требуется обладание полными знаниями как о содержимом БД, так и о реальном мире.

Для определения целостности БД требуется лишь обладание знаниями о содержимом БД и о заданных правилах.

Поэтому СУБД может (и должна) контролировать целостность БД, но принципиально не в состоянии контролировать достоверность БД.

Итак, БД может быть целостной, но не достоверной. Возможно и обратное: БД может быть достоверной, но не целостной. Последнее имеет место, если правила (ограничения целостности) заданы неверно.

Отношение (relation) – фундаментальное понятие реляционной модели данных.

N-арным отношением R, или отношением R степени n, называют подмножество декартового произведения множеств D1, D2, … , Dn (n≥1), не обязательно различных.

Исходные множества D1, D2, ... ,Dn называют в модели доменами (в СУБД используется понятие «тип данных»).

Отношение имеет простую графическую интерпретацию, оно может быть представлено в виде таблицы, столбцы (поля, атрибуты) которой соответствуют вхождениям доменов в отношение, а строки (записи, кортежи) – наборам из n значений, взятых из исходных доменов.

Число строк (кортежей) n, называют кардиальным числом отношения, или мощностью отношения.

Таблица, являющаяся визуальным представлением отношения, обладает рядом свойств:

• в таблице нет двух одинаковых строк;

• таблица имеет столбцы, соответствующие атрибутам отношения;

• каждый атрибут в отношении имеет уникальное имя;

• порядок строк в таблице – произвольный.

Под атрибутом здесь понимается вхождение домена в отношение.

Раздел 2. Программирование БД в Microsoft Access

Тема 2.1. Основные сведения о Microsoft Access

Рассматриваемые вопросы: Основные сведения о Microsoft Access. Возможности и об­ласти применения. Различия между СУБД Access и электронны­ми таблицами Excel. Рабочая среда Microsoft Access. Меню и панели инструментов.

Microsoft Access называет объектами все, что может иметь имя (в смысле Access). В базе данных Access основными объектами являются таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули. В других СУБД, как правило, термин база данных обычно относится только к файлам, в которых хранятся данные. В Microsoft Access база данных включает в себя все объекты, связанные с хранимыми данными, в том числе и те, которые определяются для автоматизации работы с ними. Ниже приведен список основных объектов базы данных Access.

1. Таблица. Объект, который определяется и используется для хранения данных. Каждая таблица включает информацию об объекте определенного типа, например о клиентах. Таблица содержит поля (столбцы), в которых хранятся различного рода данные, например фамилия или адрес клиента, и записи (которые называются также строками). В записи собрана вся информация о некотором объекте (человеке, образце продукции и т.п.). Для каждой таблицы можно определить первичный ключ (одно или несколько полей, содержащих уникальные для каждой записи значения) и один или несколько индексов, помогающих ускорить доступ к данным.

2. Запрос. Объект, который позволяет пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Для создания запроса можно использовать бланк QBE (запрос по образцу) или инструкции SQL (структурированный язык запросов). Можно создать запросы на выборку, обновление, удаление или добавление данных. С помощью запросов можно также создавать новые таблицы, используя данные из одной или нескольких существующих таблиц.

3. Форма. Объект, предназначенный в основном для ввода данных, отображения их на экране или управления работой приложения. Формы используются для того, чтобы реализовать требования пользователя к представлению данных из запросов или таблиц. Формы можно также распечатать. С помощью формы можно в ответ на некоторое событие, например изменение значения определенных данных, запустить макрос или процедуру VBA.

4. Отчет. Объект, предназначенный для создания документа, который впоследствии может быть распечатан или включен в документ другого приложения.

5. Макрос. Объект, представляющий собой структурированное описание одного или нескольких действий, которые должен выполнить Access в ответ на определенное событие. Например, можно определить макрос, который в ответ на выбор некоторого элемента в основной форме открывает другую форму. С помощью другого макроса можно осуществлять проверку значения некоторого поля при изменении его содержимого. В макрос можно включить дополнительные условия для выполнения или невыполнения тех или иных указанных в нем действий. Из одного макроса можно также запустить другой макрос или процедуру VBA.

6. Модуль. Объект, содержащий программы, написанные на языке Visual Basic для приложений. Модули могут быть независимыми объектами, содержащими функции, вызываемые из любого места приложения, но они могут быть и непосредственно "привязаны" к отдельным формам или отчетам для реакции на те или иные происходящие в них изменения.

7. Страницы доступа. Страницы - служат для обеспечения доступа к данным, содержащимся в базе, удалённой от потребителя (например, через Интернет).

Тема 2.2. Структура и принципы организации и работы с таблицами в Microsoft Access

Рассматриваемые вопросы: Таблицы и режимы работы с ними (режим конструктора и таблицы). Создание таблиц путем ввода данных, с помощью мастера таблиц и конструктора таблиц. Определение полей в таблице. Типы данных. Свойства по­лей таблицы. Использование мастера подстановок и маски ввода. Вставка, удаление и переименование полей таблицы. Ключевое поле и его определение. Понятие индекса и его создание. Схема данных. Обеспечение целостности. Модифика­ция структуры таблиц, схемы данных. Связи между таблицами. Навигация по таблице. Печать таблицы. Сортировка, поиск и замена данных в таблице. Фильтрация данных. Использование внешних данных. Импорт и экспорт данных таблиц.