Материал: Письменные лекции по дисциплине «Базы данных»

1.5. Основные типы SQL запросов по их видам

DDL (Data Definition Language) — язык определения данных.

Задачей DDL запросов является создание БД и описание ее структуры. Запросами такого вида устанавливаются правила того, в каком виде различные данные будут размещаться в БД.

DML (Data Manipulation Language) — язык манипулирования данными. В число запросов этого типа входят различные команды, используя которые непосредственно производятся некоторые манипуляции с данными. DML-запросы нужны для добавления изменений в уже внесенные данные, для получения данных из БД, для их сохранения, для обновления различных записей и для их удаления из БД. В число элементов DML-обращений входит основная часть SQL операторов.

DCL (Data Control Language) — язык управления данными.

Включает в себя запросы и команды, касающиеся разрешений, прав и других настроек СУБД.

TCL (Transaction Control Language) — язык управления транзакциями. Конструкции такого типа применяют чтобы управлять изменениями, которые производятся с использованием DML запросов. Конструкции TCL позволяют нам производить объединение DML запросов в наборы транзакций.

Пример создания таблицы:

CREATE TABLE instructor (

ID CHAR(5), // Создание полей name VARCHAR(20) NOT NULL, dept_name VARCHAR(20),

salary NUMERIC(8,2),

PRIMARY KEY (ID), // Первичный ключ

FOREIGN KEY (dept_name) // Создание внешнего ключа на таблицу department с полем dept_name

REFERENCES department(dept_name) );

1.6.Основные функции СУБД

●Непосредственное управление данными во внешней памяти;

●Управление буферами оперативной памяти;

●Управление транзакциями1;

●Журнализация — хранение служебной информации и фиксирование всех событий, которые происходят с БД;

●Поддержка языков БД.

1.7.Модели данных

Различают три основные модели базы данных — это иерархическая, сетевая и реляционная. Эти модели отличаются между собой по способу установления связей между данными.

1.Иерархический подход к организации баз данных. Иерархические базы данных имеют форму деревьев с дугами-связями и узлами-элементами данных. Иерархическая структура предполагала неравноправие между данными — одни жестко подчинены другим. Подобные структуры, безусловно, четко удовлетворяют требованиям многих, но далеко не всех реальных задач.

2.Сетевая модель данных. В сетевых БД наряду с вертикальными реализованы и горизонтальные связи. Однако унаследованы многие

недостатки иерархической и главный из них, необходимость четко

1 Транзакция — это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое

целое

определять на физическом уровне связи данных и столь же четко следовать этой структуре связей при запросах к базе.

3. Реляционная модель. Реляционная модель появилась вследствие стремления сделать базу данных как можно более гибкой. Данная модель предоставила простой и эффективный механизм поддержания связей данных.

Во-первых, все данные в модели представляются в виде таблиц и только таблиц (определение данных). Реляционная модель — единственная из всех обеспечивает единообразие представления данных. И сущности, и связи этих самых сущностей представляются в модели совершенно одинаково — таблицами. Правда, такой подход усложняет понимание смысла хранящейся в базе данных информации, и, как следствие, манипулирование этой информацией.

Избежать трудностей манипулирования позволяет второй элемент модели — реляционно-полный язык (отметим, что язык является неотъемлемой частью любой модели данных, без него модель не существует). Полнота языка в приложении к реляционной модели означает, что он должен выполнять любую операцию реляционной алгебры или реляционного исчисления (полнота последних доказана математически Э.Ф. Коддом). Более того, язык должен описывать любой запрос в виде операций с таблицами, а не с их строками. Одним из таких языков является SQL.

Третий элемент реляционной модели требует от реляционной модели поддержания некоторых ограничений целостности. Одно из таких ограничений утверждает, что каждая строка в таблице должна иметь некий уникальный идентификатор, называемый первичным ключом. Второе ограничение накладывается на целостность ссылок между таблицами. Оно утверждает, что атрибуты таблицы, ссылающиеся на первичные ключи других таблиц, должны иметь одно из значений этих первичных ключей.

4. Объектно-ориентированная модель. Новые области использования вычислительной техники, такие как научные исследования, автоматизированное проектирование и автоматизация учреждений, потребовали от баз данных способности хранить и обрабатывать новые объекты — текст, аудио- и видеоинформацию, а также документы. Основные трудности объектно-ориентированного моделирования данных проистекают из того, что такого развитого математического аппарата, на который могла бы опираться общая объектно-ориентированная модель данных, не существует.

1.8. Реляционная модель данных

Реляционная модель есть представление БД в виде совокупности упорядоченных нормализованных отношений.

Для реляционных отношений характерны следующие особенности.

1.Любой тип записи содержит только простые (по структуре) элементы данных.

2.Порядок кортежей в таблице несуществен.

3.Упорядочение значащих атрибутов в кортеже должно соответствовать упорядочению атрибутов в реляционном отношении.

4.Любое отношение должно содержать один атрибут или более, которые вместе составляют уникальный первичный ключ.

5.Если между двумя реляционными отношениями существует зависимость, то одно отношение является исходным, второе — подчиненным.

6.Чтобы между двумя реляционными отношениями существовала зависимость, атрибут, служащие первичным ключом в исходном отношении, должны также присутствовать в подчиненном отношении.

Понятие строк и столбцов. В каждой таблице мы храним некий набор данных. Набор данных представляется совокупностью строк и

столбцов, причем строка является записью таблицы, а столбец является атрибутом записи.

Реляционные модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата реляционной алгебры и реляционного исчисления.

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

●Каждый элемент таблицы — один элемент данных;

●Все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д.) и длину;

●Каждый столбец имеет уникальное имя;

●Одинаковые строки в таблице отсутствуют;

●Порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

1.9. Информационный объект

Информационный объект — это описание некоторой сущности (реального объекта, явления, процесса, события) в виде совокупности логически связанных реквизитов (информационных элементов). Такими сущностями для информационных объектов могут служить: цех, склад, материал, вуз, студент, сдача экзаменов и т.д.

Информационный объект определенного реквизитного состава и структуры образует класс (тип), которому присваивается уникальное имя (символьное обозначение), например Студент, Сессия, Стипендия.

Информационный объект имеет множество реализации — экземпляров, каждый из которых представлен совокупностью конкретных значений реквизитов и идентифицируется значением ключа (простого — один реквизит или составного — несколько реквизитов). Остальные реквизиты информационного объекта являются описательными. При этом