Что такое отношение в базе данных
BestProg
Базовые понятия реляционной модели данных
Содержание
Поиск на других ресурсах:
1. Какие есть базовые понятия реляционной модели данных?
Как известно, реляционная модель данных основывается на сохранении данных в виде взаимосвязанных таблиц. Связь между таблицами может быть реализована по некоторому полю и называется отношением (relation).
Реляционная модель данных использует следующие основные понятия:
2. Что такое тип данных в реляционной модели данных?
Тип данных есть характеристикой объекта в языке программирования. Таким объектом может выступать переменная, константа и т.п. Тип данных определяет допустимое множество значений, которые может принимать переменная величина или объект.
В системах управления базами данных тип данных имеет такое самое значение как и языках программирования.
Пример. Пусть задана таблица Worker, описывающая данные о работнике предприятия.
В вышеприведенной таблице целесообразно установить следующий тип данных для каждого поля:
3. Какие типы данных поддерживаются системами управления базами данных?
Современные СУБД поддерживают следующие основные типы данных:
4. Домены в реляционной модели данных
Домен – это множество отдельных допустимых значений данных, которые:
Пример. Пусть дана таблица Worker, описывающая данные о работнике.
В домене «Идентификационный код» допустимыми являются строки из цифр, которые имеют строго 10 разрядов. В домене «Пол» возможны только 2 значения. В домене «Разряд» могут быть целочисленные значения от 1 до 6.
5. Атрибуты в реляционной модели данных
Атрибуты – это столбцы таблицы (поля таблицы). Атрибуты имеют имена. По имени атрибута осуществляется обращение к таблице.
Пример. В таблице Worker (см. п. 4) названия атрибутов следующие:
6. Что такое схема отношения? Что такое схема базы данных?
Схема отношения – это список имен атрибутов отношения с указанием имен типов.
Пример. Для таблицы Worker схема отношения будет приблизительно следующей:
Множество именованных схем отношения, называется схемой базы данных.
7. Что такое степень отношения?
Количество атрибутов в таблице называется степенью отношения. Для примера (см. п. 4) таблицы Worker степень отношения равна 6 (таблица имеет 6 полей).
Унарное отношение – это отношение степени один. Бинарное отношение – это отношение степени два. Тернарное отношение – это отношение степени три. n-арное отношение – это отношение степени n.
8. Что такое кортеж в базах данных?
Кортеж рассматривается для конкретной (данной) схемы отношения. В такой схеме кортеж есть множество пар, которые представлены следующим образом:
где имя_атрибута – имя конкретного атрибута.
Например. Пусть задана таблица Worker с такими данными
Схема отношения для данной таблицы будет следующая:
Тогда кортеж, который отвечает первой строке таблицы Worker будет иметь вид:
Таким самым образом можно определить кортеж, который соответствует второй строке таблицы Worker а также и следующим строкам таблицы.
9. Что называется кардинальным числом или мощностью отношения?
Кардинальное число – это количество кортежей. В таблице Worker (см. п. 8) кардинальное число равно 7. Кардинальное число еще называют мощностью отношения.
10. Что собою представляет пустое значение (NULL) в базе данных?
Существуют случаи, когда в таблице базы данных некоторые значения еще неизвестны на данный момент времени. Такие значения называются пустыми значениями и могут быть заполнены со временем (позже). Для задавания пустых значений, в базе данных используется слово NULL. Системы управления базами данных допускают использования значения NULL для задавания данных, которые могут быть заполнены позже.
Следует заметить, что значение NULL не является нулем и не является пустой строкой.
Например. В таблице Worker (п. 8) возможна ситуация, когда работник еще не имеет разряда. В этом случае в соответствующей ячейке нужно ввести значение NULL. Как только работнику будет присвоен некоторый разряд, значение NULL будет заменено этим новым значением.
11. Что такое ключи отношения? Что такое первичный ключ?
Важным условием любой базы данных есть то, что в ней не должно быть двух одинаковых записей. Или другими словами, в таблице базы данных не должно быть двух кортежей, которые содержат одинаковые значения. Во избежание этой проблемы, используются первичные ключи.
Первичный ключ – это специальное дополнительное поле (атрибут) таблицы, которое создается для обеспечения уникальности идентификации записей таблицы. Основная цель создания первичного ключа – предотвратить дублирование (повторение) записей таблицы.
Например. Пусть дана таблица Worker (см. п.8). Чтобы не повторялись записи, в этой таблице может быть создано дополнительное поле (атрибут) с именем, например, ID_Worker. Тип этого поля может быть выбран как счетчик (counter), который автоматически увеличивается при добавлении новой записи в таблицу.
12. Что такое простой и составной (сложный) ключи?
Простой ключ – это ключ, который содержит только один атрибут (поле). Сложный или составной ключ– это ключ, который содержит несколько атрибутов, то есть состоит из нескольких полей, значения в которых не могут повторяться.
Пример. Пусть дана таблица Student, содержащая данные о студенте. Таблица содержит следующие поля:
| Название поля | Тип | Описание |
| ID_Student | Целое число, int | Уникальный идентификатор поля, счетчик, первичный ключ, простой ключ |
| Num_book | Целое число, int | Номер зачетной книжки |
| Name | Строка с 100 символов, char(100) | Фамилия и имя студента |
| Course | Целое число, int | Курс, на котором учится студент |
В этой таблице поле ID_Student есть первичным ключом, которое обеспечивает уникальность. Это поле есть счетчиком. При добавлении нового студента в таблицу, значение счетчика увеличивается на некоторое число, как правило на 1. Если удалить студента из таблицы, максимальное значение счетчика уже не уменьшается. Таким образом обеспечивается уникальное число, которое соответствует данному студенту.
В таблице Student составным ключом может быть комбинация полей (атрибутов) ID_Student и Num_book (номер зачетной книжки). Однако, в данной таблице такая комбинация не имеет смысла, поскольку поле ID_Student и без того обеспечивает уникальность.
13. Что такое искусственный (суррогатный) ключ?
Искусственный ключ создается самой СУБД или пользователем. Этот ключ не содержит никакой информации. Искусственный ключ используется для создания уникальных идентификаторов строк. Создание идентификатора строки осуществляется таким образом, что сущность строки описывается полностью. Такой метод позволяет однозначно идентифицировать конкретный элемент (значение).
Система управления базами данных поддерживает искусственный ключ так, что он невидим для пользователя.
14. Что такое естественной ключ?
Естественной ключ базируется на атрибутах (полях), которые имеют смысл. Значение в таких атрибутах (полях) не могут повторяться по своей сущности.
Использование естественных ключей позволяет получить более компактную форму таблиц для представления данных.
Пример 1. В таблице Worker (см. п.8) поле «Идентификационный код» есть уникальным, так как не может быть двух людей с одинаковым идентификационным кодом. Это поле и есть естественном ключом.
Пример 2. В таблице Student поле Num_book (№ зачетной книжки) есть уникальным по своей природе. Не может быть двух студентов с одинаковым номером зачетной книжки.
15. Какие преимущества и недостатки использования естественных ключей?
Преимуществом использования естественных ключей есть то, что они несут информацию, и потому не нужно добавлять в таблицу дополнительных полей. Естественные ключи позволяют избегнуть избыточной (неинформативной) информации, которая используется только для связи между таблицами базы данных.
Основные недостатки естественных ключей:
Отношение (реляционная модель)
Отношение — фундаментальное понятие реляционной модели данных. По этой причине модель и называется реляционной (от лат. relatio — отношение, связь).
Содержание
Определения
-арным отношением 
, или отношением степени , называют подмножество декартовa произведения множеств 
, не обязательно различных. Исходные множества 
называют в модели доменами (в СУБД используется понятие множество значений, определяемых типом данных).
Отношение имеет простую графическую интерпретацию в виде таблицы, столбцы (поля, атрибуты) которой соответствуют вхождениям доменов в отношение, а строки (записи) — наборам из значений, взятых из исходных доменов. Число строк (кортежей) называют кардинальным числом отношения (кардинальностью), или мощностью отношения.
Такая таблица обладает рядом свойств:
Под атрибутом здесь понимается вхождение домена в отношение. Строки отношения называются кортежами.
Формализованное определение введённых понятий.
Полезно также понятие первичного ключа — это такой набор атрибутов, который однозначно определяет кортеж и минимален среди всех своих подмножеств (то есть нельзя убрать ни один из атрибутов). При добавлении новых записей первичный ключ обязан оставаться первичным ключом (например, неверным будет использование в качестве первичного ключа набора Имя + Отчество + Фамилия сотрудника, даже если на момент создания таблицы полных тёзок среди заносимых в неё людей не было).
Пример
Допустим, содержание доменов следующее:
Тогда полное декартово произведение состоит из 18 троек, где первый элемент тройки — одна из фамилий, второй элемент — учебная дисциплина, а третий — оценка.
Тогда отношение R может моделировать реальную ситуацию и содержать пять строк, которые соответствуют результатам сессии (Петров экзамен по Физике не сдавал):
| R | ||
|---|---|---|
| Фамилия | Предмет | Оценка |
| Иванов | Физика | 4 |
| Иванов | Химия | 3 |
| Петров | Химия | 5 |
| Сидоров | Физика | 5 |
| Сидоров | Химия | 4 |
Операции, определённые над отношениями
В полученном объекте могут появиться одинаковые кортежи (например, при проецировании отношения из примера на отношение, заголовок которого состоит из единственного атрибута — фамилии, получим две пары одинаковых кортежей (два Иванова и два Сидорова) и ещё один кортеж (Петров). Необходимо удалить дубликаты, чтобы этот объект являлся отношением (тогда будет один Иванов, один Петров и один Сидоров).
Пример деления
| Атрибут A | Атрибут B | Атрибут C |
|---|---|---|
| a | c | d |
| b | c | d |
| a | p | q |
| b | x | y |
| Атрибут B | Атрибут C |
|---|---|
| c | d |
Остаток от деления:
| Атрибут A | Атрибут B | Атрибут C |
|---|---|---|
| a | p | q |
| b | x | y |
Чтобы было проще понять этот пример, сравните его с обычной алгеброй: умножьте делитель на частное (декартово произведение), прибавьте остаток от деления (объединение), и Вы получите делимое. То есть если a/b=c, и остаток=d, тогда b*c+d=a.
Как определить связи между таблицами в базе данных Access
Office 365 ProPlus переименован в Майкрософт 365 корпоративные приложения. Для получения дополнительной информации об этом изменении прочитайте этот блог.
Оригинальный номер КБ: 304466
Аннотация
В этой статье описывается, как определить отношения в базе данных Microsoft Access. Статья включает в себя следующие темы:
Что такое связи между таблицами?
В реляционной базе данных отношения позволяют предотвратить избыточные данные. Например, при разработке базы данных, которая будет отслеживать информацию о книгах, может быть таблица «Названия», в которой хранится информация о каждой книге, например название книги, дата публикации и издатель. Существует также информация, которую вы можете хранить об издателе, например, номер телефона издателя, адрес и почтовый индекс. Если вы храните всю эту информацию в таблице «Названия», номер телефона издателя будет дублироваться для каждого названия, которое печатает издатель.
Лучшим решением является хранение информации издателя только один раз, в отдельной таблице, которую мы будем называть «Издатели». Затем вы поместите указатель в таблице «Названия», которая ссылается на запись в таблице «Издатели».
Чтобы убедиться, что данные остаются синхронизированными, можно обеспечить целостность данных между таблицами. Отношения целостности данных помогают убедиться, что информация в одной таблице соответствует информации в другой. Например, каждое название в таблице «Названия» должно быть связано с конкретным издателем в таблице «Издатели». Название не может быть добавлено в базу данных для издателя, которого не существует в базе данных.
Логические связи в базе данных позволяют эффективно запрашивать данные и создавать отчеты.
Виды связей между таблицами
Связь работает путем сопоставления данных в ключевых столбцах, обычно столбцах (или полях), которые имеют одно и то же имя в обеих таблицах. В большинстве случаев связь соединяет основной ключ или уникальный столбец идентификатора для каждой строки, от одной таблицы к полю в другой таблице. Колонка в другой таблице называется «внешний ключ». Например, если вы хотите отслеживать продажи каждого названия книги, создайте связь между основным ключевым столбцом (назовем его title_ID) в таблице «Названия» и столбцом в таблице «Продажи», который называется title_ID. Столбец title_ID в таблице «Продажи» является внешним ключом.
Существует три вида связей между таблицами. Тип создаваемых связей зависит от того, как определяются связанные столбцы.
Связи «один ко многим»
Связь «один ко многим» являются наиболее распространенным типом связи. В такого рода связях строка в таблице А может иметь много строк в таблице B. Но строка в таблице B может иметь только одну строку в таблице А. Например, таблицы «Издатели» и «Названия» имеют связь «один ко многим». То есть, каждый издатель выпускает много названий. Но каждое название принадлежит только одному издателю.
Связь «один ко многим» создается, если только один из связанных столбцов является основным ключом или имеет уникальное ограничение.
В окне связей в Access, сторона первичного ключа связи «один ко многим» обозначается номером 1. Сторона внешнего ключа связи обозначается символом бесконечности.
Связи «многие ко многим»
В связи «многие ко многим» строка в таблице А может иметь много совпадающих строк в таблице B, и наоборот. Вы создаете такую связь, определяя третью таблицу, которая называется промежуточной таблицей. Первичный ключ промежуточной таблицы состоит из внешних ключей как таблицы А, так и таблицы B. Например, таблица «Авторы» и таблица «Названия» имеют связь «многие ко многим», которая определяется связью «один ко многим» из каждой из этих таблиц к таблице «TitleAuthors». Первичным ключом таблицы «TitleAuthors» является комбинация столбца au_ID (первичный ключ таблицы «Authors») и столбца title_ID (первичный ключ таблицы «Titles»).
Связи «один к одному»
В связи «один к одному» строка в таблице А может иметь не более одной совпадающей строки в таблице B, и наоборот. Связь «один к одному» создается, если оба связанных столбца являются первичными ключами или имеют уникальные ограничения.
Этот тип отношений не распространен, потому что большая часть информации, которая связана таким образом, будет в одной таблице. Вы можете использовать связь «один к одному», чтобы предпринять следующие действия:
В Access сторона первичного ключа связи «один к одному» обозначается символом ключа. Сторона внешнего ключа также обозначается символом ключа.
Как определить связи между таблицами
При создании связи между таблицами связанные поля не должны иметь одни и те же имена. Однако связанные поля должны иметь один и тот же тип данных, если только поле первичного ключа не является полем AutoNumber. Вы можете сопоставить поле AutoNumber с полем Number, только если свойство FieldSize обоих совпадающих полей совпадает. Например, можно сопоставить поле AutoNumber и поле Number, если свойство theFieldSizeproperty обоих полей имеет значение Long Integer. Даже если оба совпадающих поля являются числовыми полями, они должны иметь параметр sameFieldSizeproperty.
Как определить связи «один ко многим» или «один к одному»
Чтобы создать связь «один ко многим» или «один к одному», выполните следующие действия.
Закройте все таблицы. Нельзя создавать или изменять связи между открытыми таблицами.
В Access 2002 и Access 2003 выполните следующие действия.
В Access 2007, Access 2010 или Access 2013 нажмите Связи в группе Показать/Скрыть на вкладке Инструменты базы данных.
Если вы еще не определили какие-либо связи в базе данных, автоматически отобразится диалоговое окно Показать таблицу. Если вы хотите добавить таблицы, которые нужно связать, но диалоговое окно Добавление таблицы не отображается, нажмите Добавить таблицу в меню Связи.
Дважды щелкните имена таблиц, которые необходимо связать, а затем закройте диалоговое окно Добавление таблицы. Чтобы создать связь между одной и той же таблицей, добавьте эту таблицу два раза.
Перетащите поле, которое вы хотите связать, из одной таблицы в связанное поле в другой таблице. Чтобы перетащить несколько полей, нажмите Ctrl, нажмите на каждое поле, а затем перетащите их.
В большинстве случаев вы перетаскиваете поле первичного ключа (это поле отображается жирным текстом) из одной таблицы в аналогичное поле (это поле часто имеет одно и то же имя), которое называется внешним ключом в другой таблице.
Откроется диалоговое окно Изменение связей. Убедитесь, что имена полей, отображаемые в двух столбцах, верны. Вы можете изменить имена, если это необходимо.
При необходимости установите параметры связей. Если вам нужна информация о конкретном элементе в диалоговом окне Изменение связей, нажмите кнопку со знаком вопроса, а затем щелкните элемент. (Эти параметры будут подробно описаны ниже в этой статье.)
Нажмите кнопку Создать, чтобы создать связь.
Повторите шаги с 4 по 7 для каждой пары таблиц, которые вы хотите связать.
При закрытии диалогового окна Изменение связей Access спрашивает, хотите ли вы сохранить макет. Сохраняете ли вы макет или не сохраняете макет, созданные вами связи сохраняются в базе данных.
Можно создавать связи не только в таблицах, но и в запросах. Однако целостность данных связывания не обеспечивается с помощью запросов.
Как определить связь «многие ко многим»
Чтобы создать связь «многие ко многим», выполните следующие действия.
Создайте две таблицы, которые будут иметь связь «многие ко многим».
Создайте третью таблицу. Это стыковочная таблица. В таблице соединения добавьте новые поля, которые имеют те же определения, что и основные ключевые поля из каждой таблицы, созданной в шаге 1. В связующей таблице основные ключевые поля функционируют как внешние ключи. Вы можете добавить другие поля в связующую таблицу, так же, как и в любую другую таблицу.
В связующей таблице установите первичный ключ, чтобы включить основные ключевые поля из двух других таблиц. Например, в связующей таблице «TitleAuthors» первичный ключ будет состоять из полей OrderID и ProductID.
Чтобы создать первичный ключ, выполните следующие действия:
Откройте таблицу в Конструкторе.
Выберите поле или поля, которые вы хотите определить в качестве первичного ключа. Чтобы выбрать одно поле, нажмите на селектор строки для нужного поля. Чтобы выбрать несколько полей, удерживайте клавишу Ctrl, а затем нажмите селектор строки для каждого поля.
В Access 2002 или в Access 2003 нажмите на Первичный ключ на панели инструментов.
В Access 2007 нажмите на Первичный ключ в группе Инструменты на вкладке Дизайн.
Если вы хотите, чтобы порядок полей в первичном ключе с несколькими полями отличался от порядка этих полей в таблице, нажмите Индексы на панели инструментов для отображения диалогового окна Indexes, а затем заново упорядочите имена полей для индекса с именем PrimaryKey.
Определите связь один-ко-многим между каждой основной и связующей таблицами.
Целостность данных
Референтная целостность — это система правил, которую использует Access, чтобы убедиться, что связи между записями в соответствующих таблицах действительны и что пользователь не удалит или не изменит случайно связанные с ними данные. Вы можете задать целостность данных при выполнении следующих условий:
При использовании целостности данных применяются следующие правила:
Каскадные обновления и удаления
Для соединений, в которых применяется целостность данных, можно указать, хотите ли вы, чтобы Access автоматически каскадно обновлял или каскадно удалял связанные с ним записи. Если вы установите эти параметры, удалите и обновите операции, которые обычно предотвращаются правилами целостности данных. При удалении записей или изменении основных ключевых значений в основной таблице Access вносит необходимые изменения в соответствующие таблицы для сохранения целостности данных.
Если установить флажок Каскадное обновление связанных полей при определении связей, то каждый раз при изменении первичного ключа записи в главной таблице Microsoft Access автоматически обновляет первичный ключ до нового значения во всех связанных записях. Например, при изменении идентификатора клиента в таблице «Клиенты», поле CustomerID в таблице «Заказы» автоматически обновляется для каждого из заказов этого клиента, чтобы связи не были нарушены. Access каскадирует обновления без отображения каких-либо сообщений.
Если первичным ключом в главной таблице является поле счетчика, выбор Каскадное обновление связанных полей не приводит ни к какому результату, поскольку невозможно изменить значение в поле счетчика.
Если выбрать Каскадное удаление связанных полей при определении связей, то при удалении записей в главной таблице Access автоматически удаляет связанные записи в соответствующей таблице. Например, при удалении записи клиента из таблицы «Клиенты», все заказы клиента автоматически удаляются из таблицы «Заказы». (Это включает записи в таблице «Детали заказа», которые связаны с записями «Заказы»). При удалении записей из формы или таблицы после установки флажка Каскадное удаление связанных записей Access выводит предупреждение, что связанные записи также могут быть удалены. Однако при удалении записей с помощью запроса удаления Access автоматически удаляет записи в соответствующих таблицах, не отображая предупреждение.
Типы соединения
Существует три основных типа соединения: Вы можете увидеть их на следующем снимке экрана:
Вариант 1 определяет внутреннее соединение. Внутреннее соединение — это соединение, в котором записи из двух таблиц объединяются в результатах запроса только в том случае, если значения в объединенных полях соответствуют определенному состоянию. В запросе соединение по умолчанию — это внутреннее соединение, которое выбирает записи только в том случае, если значения в объединенных полях совпадают.
Вариант 2 определяет левое внешнее соединение. Левое внешнее соединение — это соединение, в котором все записи с левой стороны операции LEFT JOIN в оператора запроса SQL добавляются к результатам запроса, даже если нет соответствующих значений в объединенном поле из таблицы на правой стороне.
Вариант 3 определяет правое внешнее соединение. Правое внешнее соединение — это соединение, в котором все записи с правой стороны операции RIGHT JOIN в операторе запроса SQL добавляются к результатам запроса, даже если нет соответствующих значений в объединенном поле из таблицы на левой стороне.