Реляционный алгебра

Содержание

Слайд 2

1. Реляционная алгебра 1.1 Введение в реляционную алгебру Выборка - Возвращает

1. Реляционная алгебра 1.1 Введение в реляционную алгебру

Выборка - Возвращает отношение, содержащее

все кортежи заданного отношения, которые удовлетворяют указанным условиям. Операцию выборки также иногда называют операцией ограничения.
Проекция - Возвращает отношение, содержащее все кортежи (подкортежи) заданного отношения, которые остались в этом отношении после исключения из него нескольких атрибутов.
Произведение - Возвращает отношение, содержащее все возможные кортежи, которые являются сочетанием двух кортежей, принадлежащих соответственно двум заданным отношениям.
Объединение - Возвращает отношение, содержащее все кортежи, которые принадлежат либо одному из двух заданных отношений, либо им обоим.
Слайд 3

1. Реляционная алгебра 1.1 Введение в реляционную алгебру Пересечение - Возвращает

1. Реляционная алгебра 1.1 Введение в реляционную алгебру

Пересечение - Возвращает отношение, содержащее

кортежи, которые принадлежат одновременно двум заданным отношениям.
Разность - Возвращает отношение, содержащее кортежи, которые принадлежат первому отношению, но не принадлежат второму.
Соединение - Возвращает отношение, содержащее все возможные кортежи, которые представляют собой комбинацию атрибутов двух кортежей, принадлежащих двум заданным отношениям, при условии, что в этих двух комбинируемых кортежах присутствуют одинаковые значения в одном или нескольких общих для исходных отношений атрибутах.
Деление - Для заданных двух унарных отношений и одного бинарного возвращает отношение, содержащее все кортежи из первого унарного отношения, которые содержатся также в бинарном отношении и соответствуют всем кортежам во втором унарном отношении.
Слайд 4

Графическая интерпретация восьми операторов Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Графическая интерпретация восьми операторов

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Слайд 5

1.2 Реляционная замкнутость Результат выполнения любой операции над отношением также является

1.2 Реляционная замкнутость

Результат выполнения любой операции над отношением также является отношением.

Эта особенность является свойством реляционной замкнутости.
Благодаря этому свойству можно записывать вложенные реляционные выражения, т.е. выражения, в которых операнды сами представлены реляционными выражениями, причем произвольной сложности.
результат обязательно должен иметь определенный тип отношения.
Слайд 6

1.2 Реляционная замкнутость Необходим встроенный в реляционную алгебру набор правил вывода

1.2 Реляционная замкнутость

Необходим встроенный в реляционную алгебру набор правил вывода типов

(отношений), чтобы выводить тип (отношения) на выходе произвольной реляционной операции, зная типы (отношения) на ее входе.
Полезным в этом направлении является введение оператора переименования RENAME, который позволяет вернуть новое отношение, только указанные атрибуты которого имеют новые имена, а его значение остается прежним.
P RENAME PNAME AS PN, WEIGTH AS WT
Данный оператор позволяет устраниться от необходимости использования механизма уточнения имен атрибутов (P.WEIGHT, как в SQL).
Слайд 7

1.3 Реляционная алгебра. Синтаксис (начало) Базы данных специального назначения. Лекция №

1.3 Реляционная алгебра. Синтаксис (начало)

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

<реляционное

выражение> ::= RELATION { <список выражений кортежей> }
| <имя переменной-отношения>
| <реляционная операция>
| ( <реляционное выражение> )

<реляционная операция> ::= <проекция> | <не проекция>
<проекция> ::= <реляционное выражение>
{ [ ALL BUT } <список имен атрибутов> }
Здесь <реляционное выражение> не должно иметь вид <не проекция>.
<не проекция> ::= <переименование> | <объединение> | <пересечение>
| <вычитание> | <произведение> | <выборка>
| <соединение> | <деление>
<переименование> ::= <реляционное выражение>
RENAME <список переименовываемых элементов>
Здесь <реляционное выражение> не должно иметь вид <не проекция>.

<объединение>::=<реляционное выражение> UNION <реляционное выражение>
Здесь <реляционное выражение> не должно иметь вид <не проекция>,
если только оба не объединения.
<пересечение> ::= <реляционное выражение> INTERSECT
<реляционное выражение>
Здесь <реляционное выражение> не должно иметь вид <не проекция>,
если только оба не пересечения.

Слайд 8

Реляционная алгебра. Синтаксис (конец) Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Реляционная алгебра. Синтаксис (конец)

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

<вычитание>::= <реляционное

выражение> MINUS <реляционное выражение>
Здесь <реляционное выражение> не должно иметь вид <не проекция>.
<произведение>::=<реляционное выражение> TIMES <реляционное выражение>
Здесь <реляционное выражение> не должно иметь вид <не проекция>,
если только оба не являются произведениями.
<выборка> ::= <реляционное выражение> WHERE <логическое выражение>
Здесь <реляционное выражение> не должно иметь вид <не проекция>.
Логическое выражение может иметь ссылки на атрибуты отношения,
обозначенного как реляционное выражение.
<соединение>::= <реляционное выражение> JOIN <реляционное выражение>
Здесь <реляционное выражение> не должно иметь вид <не проекция>,
если только хотя бы одно не является соединением.
<деление> ::= <реляционное выражение> DIVIDEBY
<реляционное выражение> PER <реляционное выражение>
Здесь <реляционное выражение> не должно иметь вид <не проекция>.
Слайд 9

Объединение Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Для заданных отношений

Объединение

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Для заданных отношений A и

B одного и того же типа объединением этих двух отношений (A UNION B) называется новое отношение того же типа с телом, состоящим из множества всех кортежей t, которые принадлежат или отношению A, или отношению B, или обоим отношениям одновременно.

А

В

Объединение (A UNION B)

Слайд 10

Пересечение Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Пересечением двух совместимых

Пересечение

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Пересечением двух совместимых по типу

отношений А и В (A INTERSECT B) называется отношение того же типа с телом, состоящим из множества всех кортежей t, которые принадлежат одновременно обоим исходным отношениям A и B.

А

В

Пересечение (A INTERSECT B)

Слайд 11

Вычитание Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Вычитанием двух совместимых

Вычитание

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Вычитанием двух совместимых по типу

отношений А и В (A MINUS B) называется отношение того же типа с телом, состоящим из множества всех кортежей t, которые принадлежат отношению А, но не принадлежат отношению B.

А

В

Вычитание (A MINUS B)

Вычитание (B MINUS A)

Слайд 12

Декартово произведение Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Декартовым произведением

Декартово произведение

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Декартовым произведением двух отношений

A и B (A TIMES B), где отношения A и B не имеют общих имен атрибутов, называется новое отношение с заголовком, представляющим объединение заголовков двух исходных отношений A и B, и с телом, состоящим из множества всех кортежей t, таких, что каждый кортеж t представляет собой объединение двух кортежей, один из которых принадлежит отношению А, а другой – отношению B.
Слайд 13

Выборка Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Тогда Θ-выборкой из

Выборка

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Тогда Θ-выборкой из отношения A

по атрибутам X и Y называется отношение, имеющее тот же заголовок, что и отношение A, и тело, содержащее множество всех кортежей t отношения A, для которых проверка условия XΘY дает значение истина.

Пусть задано отношение А с атрибутами X и Y (и, возможно, с другими атрибутами), а символ Θ обозначает любой скалярный оператор сравнения, такой, что условие XΘY корректно определено при заданных значениях этих атрибутов и дает значение истина или ложь.

A

A WHERE CITY = ‘Москва’ OR STATUS > 14

Слайд 14

Проекция Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Пусть задано отношение

Проекция

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Пусть задано отношение А с

атрибутами X, Y, …, Z (и, возможно, другими). Тогда проекцией отношения А по атрибутам X, Y, …, Z (A {X, Y, …, Z}) называется отношение, удовлетворяющее следующим требованиям:
1) Его заголовок получается из заголовка отношения A посредством удаления из него всех атрибутов, не входящих в множество {X, Y, …, Z}.
2) Его тело содержит множество всех кортежей вида {X:x, Y:y, …, Z:z}, таких для которых в отношении A значение атрибута X равно x, значение атрибута Y равно y, …, значение атрибута Z равно z.

A

A {STATUS, CITY } = A { ALL BUT S#, SNAME }

Слайд 15

Соединение Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Пусть даны два

Соединение

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Пусть даны два отношения A

и B имеют соответственно заголовки
{X1, X2, …, Xm, Y1, Y2,…, Yn}
и
{ Y1, Y2,…, Yn, Z1, Z2, …, Zp}.
Пусть X, Y и Z являются соответствующими составными атрибутами {X1, X2, …, Xm}, {Y1,Y2,…,Yn} и { Z1, Z2, …, Zp}. Тогда естественным соединением отношений A и B (A JOIN B) называется отношение с заголовком {X, Y, Z} и телом, содержащим множество всех кортежей вида {X:x,Y:y, Z:z}, таких, для которых в отношении А значение атрибута X равно x, а значение атрибута Y равно y, и в отношении B значение атрибута Y равно y, а значение атрибута Z равно z.
Слайд 16

Деление Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Пусть отношения A

Деление

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Пусть отношения A и

B имеют заголовки {X1, X2, …, Xm} и {Y1,Y2,…,Yn} соответственно. Пусть также имеется отношение C с заголовком {X1, X2, …, Xm,Y1,Y2,…,Yn}. Пусть X, Y являются соответствующими составными атрибутами {X1, X2, …, Xm} и {Y1,Y2,…,Yn}.
Тогда результатом деления отношения A на отношение B по соотношению C (A DIVIDEBY B PER C) называется отношение c заголовком {X} и телом, содержащим множество всех кортежей вида {X:x}, таких, что кортеж вида {X:x, Y:y} принадлежит отношению C для всех кортежей вида {Y:y}, принадлежащих отношению B.

А

В

С

A DIVIDEBY B PER C

Слайд 17

1.5 Реляционная алгебра. Примеры Получить имена поставщиков детали с номером ‘P2’:

1.5 Реляционная алгебра. Примеры

Получить имена поставщиков детали с номером ‘P2’:
( (SP

JOIN S) WHERE P# = ‘P2’ ) {SNAME}
Получить имена поставщиков по крайней мере одной красной детали:
( ( (P WHERE COLOR = ‘Красный’) JOIN SP ){S#}
JOIN S) {SNAME}
Получить имена поставщиков всех типов деталей:
( (S{S#} DIVIDEBY P{P#} PER SP{S#,P#})
JOIN S) {SNAME}
Получить имена поставщиков, которые не поставляют деталь с
номером ‘P2’:
( (S{S#} MINUS (SP WHERE P#=’P2’){S#} )
JOIN S) {SNAME}

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Слайд 18

1.6 Назначение реляционной алгебры Основная цель реляционной алгебры – обеспечить запись

1.6 Назначение реляционной алгебры

Основная цель реляционной алгебры – обеспечить запись

реляционных выражений.
Некоторые из возможных применений подобных выражений:
Определение области выборки
Определение области обновления
Определение правил поддержки целостности данных
Определение производных переменных-отношений
Определение требований устойчивости, т.е. данных, которые должны быть включены в контролируемую область для некоторых операций управления параллельным доступом к информации.
Определение ограничений защиты, т.е. данных, для которых осуществляется тот или иной тип контроля доступа.
Выражения реляционной алгебры служат для символического высокоуровневого представления намерений пользователя.
Слайд 19

Данными выражениями можно манипулировать в соответствии с различными символическими высокоуровневыми правилами

Данными выражениями можно манипулировать в соответствии с различными символическими высокоуровневыми правилами

преобразования.
Запрос ((SP JOIN S) WHERE P#=’P2’) {SNAME}
может быть преобразован в более рациональное выражение вида:
((SP WHERE P#=’P2’) JOIN S) {SNAME}
Таким образом, реляционная алгебра может быть хорошим основанием для выполнения оптимизации (что должно производиться оптимизатором автоматически).
В общем случае язык называют реляционно полным, если его возможности, по крайней мере, соответствуют возможностям, обеспечиваемым алгебраическими операциями, т.е. выражения этого языка позволяют определить каждое отношение, которое может быть определено с помощью алгебраических выражений
Слайд 20

2. Реляционное исчисление 2.1 Введение в реляционное исчисление часть реляционной модели,

2. Реляционное исчисление 2.1 Введение в реляционное исчисление

часть реляционной модели, которая связана

с операторами манипулирования данными, основывается на использовании реляционной алгебры
Однако можно сказать, что она построена на базе реляционного исчисления.
реляционная алгебра и реляционное исчисление представляют два альтернативных подхода.
в реляционной алгебре предоставляется в явном виде набор операторов для формирования требуемого отношения
в реляционном исчислении имеется система обозначений для определения требуемого отношения в терминах данных отношений.
Слайд 21

Пример В качестве примера рассмотрим следующий запрос: «Выбрать номера поставщиков и

Пример
В качестве примера рассмотрим следующий запрос: «Выбрать номера поставщиков и

названия городов, в которых находятся поставщики детали с номером ‘P2’».
Алгебраическая версия запроса выглядит следующим образом: 1) сначала выполнить соединение отношения поставщиков S и отношения поставок по атрибуту S#; 2) Выбрать из результата соединения кортежи с номером детали ‘P2’; 3)Выполнить проекцию для результата этой выборки по атрибутам S# и CITY.
В терминах реляционного исчисления запрос формулируется следующим образом:
Получить атрибуты S# и CITY для таких поставщиков S, для которых в отношении SP существует запись о поставке с тем же значением атрибута S# и со значением атрибута P#, равным ‘P2’.
Т.е. указываются лишь некоторые характеристики требуемого результата, оставляя системе решать, что именно и в какой последовательности соединять, проецировать и т.д., чтобы получить необходимый результат.
Реляционное исчисление носит описательный характер, а реляционная алгебра – предписывающий, т.е. не описывается, в чем заключается проблема, а задается процедура решения этой проблемы.
Слайд 22

Реляционное исчисление основано на разделе математической логики, которое называется исчислением предикатов.

Реляционное исчисление основано на разделе математической логики, которое называется исчислением предикатов.


Основным понятием реляционного исчисления является понятие переменной кортежа – переменная, «изменяющаяся на» некотором заданном отношении, т.е. переменная, допустимыми значениями для которой являются кортежи заданного отношения.
Другими словами, если переменная кортежа V изменяется в пределах отношения r, то в любой заданный момент времени переменная V представляет некоторый кортеж t отношения r.
В связи с тем, что реляционное исчисление основано на переменных кортежа, его первоначальную версию называют также исчислением кортежей.
Слайд 23

2.Реляционная исчисление. 2.2 Исчисление кортежей. Синтаксис (начало) Базы данных специального назначения.

2.Реляционная исчисление. 2.2 Исчисление кортежей. Синтаксис (начало)

Базы данных специального назначения. Лекция

№ 3

<реляционное выражение> ::= RELATION { <список выражений кортежей> }
| <имя переменной-отношения>
| <реляционная операция>
| ( <реляционное выражение> )
Определение реляционного выражения осталось прежним, но <реляционная операция> имеет иное определение.
<определение переменной кортежа> ::=
RANGEVAR <имя переменной кортежа>
RANGES OVER <список реляционных выражений>;
<Имя переменной кортежа> может использоваться в следующих случаях:
Перед точкой и последующим уточнением в параметре <ссылка на атрибут кортежа>;
Сразу после квантора в параметре <логическое выражение с квантором>;
Как операнд в параметре <логическое выражение>;
Как параметр <прототип кортежа> или как подпараметр <выражение> в параметре
<прототип кортежа>.
<ссылка на атрибут кортежа> ::=
<имя переменной кортежа>.<ссылка на атрибут> [AS <имя атрибута>]

Слайд 24

2. Реляционная исчисление. Синтаксис (конец) Базы данных специального назначения. Лекция №

2. Реляционная исчисление. Синтаксис (конец)

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Параметр

<ссылка на атрибут кортежа> может использоваться как параметр <выражение>, но только в определенном контексте:
Как операнд параметра <логическое выражение>;
Как параметр <прототип кортежа> или как подпараметр <выражение> в параметре <прототип кортежа>.
<логическое выражение> ::=… все обычные возможности | <логическое выражение с квантором>
<логическое выражение с квантором> ::=
EXISTS <имя переменной кортежа> ( <логическое выражение> )
| FORALL <имя переменной кортежа> (< логическое выражение > )
<реляционная операция> ::= <прототип кортежа>
[WHERE <логическое выражение>]
<прототип кортежа> ::= <выражение кортежа>
Слайд 25

Переменные кортежей Приведем примеры определения переменных кортежей для БД поставщиков и

Переменные кортежей

Приведем примеры определения переменных кортежей для БД поставщиков и деталей:
RANGEVAR

SX RANGES OVER S
RANGEVAR SY RANGES OVER S
RANGEVAR SPX RANGES OVER SP
RANGEVAR SPY RANGES OVER SP
RANGEVAR PX RANGES OVER P
RANGEVAR SU RANGES OVER
(SX WHERE SX.CITY = ‘Москва’),
(SX WHERE EXISTS SPX (SPX.S# = SX.S# AND
SPX.P# = ‘P1’))
Переменная кортежа SU определенная на объединении множества поставщиков, находящихся в Москве, и множества кортежей поставщиков детали с номером ‘P1’. Конечно, отношения при их объединении должны быть совместимы по типу.
Замечание. Переменные кортежей не являются переменными в обычном смысле, а скорее представляют некоторый аналог местодержателям, или параметрам, предикатов, а, следовательно, являются переменными в логическом смысле.
Слайд 26

Свободные и связанные переменные кортежей Каждая ссылка на переменную кортежа является

Свободные и связанные переменные кортежей

Каждая ссылка на переменную кортежа является либо

свободной, либо связанной.
Пусть V – переменная кортежа, тогда:
Ссылки на переменную V в логических выражениях типа NOT p свободны или связаны в пределах этого выражения в зависимости от того, свободны они или нет в формуле p. Ссылки на переменную V в логических выражениях типа (p AND q) и (p OR q) свободны или связаны в зависимости от того, свободны ли они в выражениях p и q.
Ссылки на переменную V, которые свободны в логическом выражении p, связаны в логических выражениях типа EXISTS V(p) и FORALL V(p) в соответствии с тем, свободны ли они в формуле p
Слайд 27

Пример Приведем некоторые примеры свободных и связанных переменных кортежей: Примеры свободных

Пример
Приведем некоторые примеры свободных и связанных переменных кортежей:
Примеры свободных переменных

кортежей:
SX.S# = ’П1’
SX.S# = SPX.S#
NOT (SX.CITY = ’Москва’)
SX.S#=SPX.S# AND SPX.P# <> PX.P#
PX.COLOR = ‘Красный’ OR PX.CITY = ’Москва’
Примеры связанных переменных кортежей:
EXISTS SPX (SPX.S#=SX.S# AND SPX.P#=’P2’)
FORALL PX (PX.COLOR=’Красный’)
Слайд 28

Кванторы Существует два квантора: EXISTS и FORALL. Квантор EXISTS является квантором

Кванторы

Существует два квантора: EXISTS и FORALL.
Квантор EXISTS является квантором существования,

а FORALL – квантором всеобщности.
Если выражение p – логическое выражение, в которой переменная V свободна, то выражения EXISTS V(p) и FORALL V(p) также являются допустимыми логическими выражениями, но переменная V в них обеих будет связанная.
Первая формула означает: «Существует, по крайней мере, одно значение переменной V, такое, что вычисление выражения p дает для него значение истина». Второе выражение означает: «Для всех значений переменной V вычисление выражения p дает для него значение истина».
Слайд 29

Пример Рассмотрим следующий квантор существования: EXISTS SPX (SPX.S#=SX.S# AND SPX.P#=’P2’) Данное

Пример
Рассмотрим следующий квантор существования:
EXISTS SPX (SPX.S#=SX.S# AND SPX.P#=’P2’)
Данное выражение

может быть прочитано следующим образом:
В текущем значении переменной-отношения SP существует, по крайней мере, один кортеж (скажем, SPX), такой, для которого значение атрибута S# в этом кортеже равно значению атрибута SX.S# (какое бы оно ни было), а значение атрибута P# в кортеже SPX равно ‘P2’.
Слайд 30

2.3 Примеры использования исчисления кортежей Базы данных специального назначения. Лекция №

2.3 Примеры использования исчисления кортежей

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

1.

Определить номера поставщиков из Твери со статусом, большим 20.
(SX.S#, SX.STATUS) WHERE SX.CITY = ‘Тверь’ AND SX.STATUS > 20
2. Определить имена поставщиков детали с номером ‘P2’.
SX.SNAME WHERE EXISTS SPX(SPX.S#=SX.S# AND SPX.P#=’P2’)
3. Определить имена поставщиков по крайней мере одной красной детали.
SX.SNAME WHERE EXISTS SPX (SX.S#=SPX.S# AND
EXISTS PX (PX.P# = SPX.P# AND PX.COLOR = ‘Красный’))
4. Найти имена поставщиков по крайней мере одной детали, поставляемой поставщиком с номером ‘П2’.
SX.SNAME WHERE
EXISTS SPX (EXISTS SPY(SX.S# = SPX.S# AND
SPX.P# = SPY.P# AND SPY.S# = ‘П2’))
5. Выбрать имена поставщиков всех типов деталей.
SX.SNAME WHERE FORALL PX (EXISTS SPX (SPX.S# = SX.S# AND SPX.P# = PX.P#))
6. Определить имена поставщиков, которые не поставляют деталь с номером ‘P2’.
SX.SNAME WHERE NOT EXISTS SPX
(SPX.S# = SX.S# AND SPX.P# = ‘P2’)
Слайд 31

2.4 Средства языка SQL (начало) Базы данных специального назначения. Лекция №

2.4 Средства языка SQL (начало)

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

1.

Указать цвета и названия городов, в которых находятся детали «не из Твери» c весом, превышающим 10 кг.
SELECT PX.COLOR, PX.CITY
FROM P AS PX
WHERE PX.CITY <> ‘Тверь’ AND PX.WEIGHT > 10
2. Для всех деталей указать номер и вес в фунтах
SELECT P.P#, P.WEIGHT / 0.454 AS WF
FROM P
3. Выбрать информацию обо всех парах поставщиков и деталей, находящихся в одном городе
SELECT S.*, P.P#, P.PNAME, P.COLOR, P.WEIGHT
FROM S, P
WHERE S.CITY = P.CITY
4. Определить общее количество поставщиков
SELECT COUNT(*) AS N
FROM S
Слайд 32

Средства языка SQL (продолжение) Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Средства языка SQL (продолжение)

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

5. Для

каждой поставляемой детали указать номер и общий объем поставки в штуках
SELECT SP.P#, SUM(SP.QTY) AS TOTQTY
FROM SP
GROUP BY SP.P#
6. Указать номера всех типов деталей, поставляемых более чем одним поставщиком
SELECT SP.P#
FROM SP
GROUP BY SP.P#
HAVING COUNT(SP.S#) > 1;
7. Определить имена поставщиков детали с номером ‘P2’
SELECT DISTINCT S.SNAME
FROM S
WHERE S.S# IN
(SELECT SP.S#
FROM SP
WHERE SP.P# = ‘P2’);
Слайд 33

Средства языка SQL (продолжение) Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Средства языка SQL (продолжение)

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

8. Определить

имена поставщиков, по крайней мере, одной красной детали
SELECT DISTINCT S.SNAME
FROM S
WHERE S.S# IN (SELECT SP.S#
FROM SP
WHERE SP.P# IN (SELECT P.P#
FROM P
WHERE P.COLOR=’Красный’));
9. Указать имена поставщиков, статус которых меньше текущего максимального статуса в таблице S
SELECT S.S#
FROM S
WHERE S.STATUS < (SELECT MAX(S.STATUS) FROM S)
10. Выбрать имена поставщиков, которые не поставляют деталь с номером ‘P2’
SELECT DISTINCT S.SNAME
FROM S
WHERE NOT EXISTS
(SELECT *
FROM SP
WHERE SP.S#=S.S# AND SP.P#=’P2’)
Слайд 34

Средства языка SQL (конец) Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Средства языка SQL (конец)

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

11. Определить

имена поставщиков все типов деталей
SELECT DISTINCT S.SNAME
FROM S
WHERE NOT EXISTS
(SELECT *
FROM P
WHERE NOT EXISTS
(SELECT *
FROM SP
WHERE SP.S#=S.S# AND SP.P#=P.P#)
Слайд 35

Типы (категории) ограничений целостности данных Базы данных специального назначения. Лекция №

Типы (категории) ограничений целостности данных

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Ограничения

целостности можно классифицировать по четырем основным категориям:
Ограничения целостности типа, в которых задаются допустимые значения для данного типа.
Ограничения целостности атрибута, в которых задаются допустимые значения для данного атрибута.
Ограничения целостности переменной-отношения, в которых задаются допустимые значения для переменной-отношения.
Ограничения целостности БД, в которых задаются допустимые значения для БД.
Слайд 36

Ограничения переменной-отношения и БД. Примеры Базы данных специального назначения. Лекция №

Ограничения переменной-отношения и БД. Примеры

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Примеры

ограничений переменной-отношения:
«Поставщики в Твери должны обладать статусом, равным 20»:
CONSTRAINT SC5
IS_EMPTY ( S WHERE CITY = ‘Тверь’ AND STATUS <> 20 ).
«Номера поставщиков должны быть уникальны» или «Ключ {S#} – это потенциальный ключ отношения поставщиков»:
CONSTRAINT SCK
COUNT ( S ) = COUNT ( S { S#} )
«Если детали вообще имеются, то одна из них должна быть красной»:
CONSTRAINT PC1
IF NOT ( IS_EMPTY( P ) ) THEN
COUNT ( P WHERE COLOR = ‘Красный’) > 0
END IF

Примеры ограничений БД:
«Поставщики со статусом, меньшим 20, не могут поставлять детали в количестве свыше 500 штук»:
CONSTRAINT DBC1
IS_EMPTY( (S JOIN SP)
WHERE STATUS < 20 AND QTY > 500)
«Каждая деталь должна быть поставлена хотя бы один раз»:
CONSTRAINT DBC2 SP {P#} = P{P#}

Слайд 37

«Золотое правило» Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Вариант 1:

«Золотое правило»

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Вариант 1:
Ни одна из

операций изменения не имеет права переводить переменную-отношение в состояние, нарушающее ее собственный предикат.

Вариант 2 (уточненный):
Ни одна из операций изменения не имеет права переводить переменную-отношение в состояние, нарушающее ее собственный предикат. Аналогично ни одна из транзакций изменения не имеет права переводить БД в состояние, нарушающее ее собственный предикат.

Слайд 38

Потенциальные ключи Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Пусть K

Потенциальные ключи

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Пусть K – множество

атрибутов переменной-отношения R. В этом случае множество K будет потенциальным ключом переменной-отношения R тогда и только тогда, когда оно обладает следующими свойствами:
а) Уникальность. Никакие допустимые значения переменной-отношения R не содержат двух различных кортежей с одинаковыми значениями атрибутов множества K.
б) Неизбыточность. Никакое из собственных подмножеств множества K не обладает свойством уникальности.
Суперключом называется некоторое надмножество потенциального ключа. Суперключ обладает свойством уникальности, но не обладает свойством неизбыточности.

Пример:
VAR MARRIAGE BASE RELATION {
HUSBAND /* Муж */ NAME,
WIFE /* Жена */ NAME,
DATE /* Дата бракосочетания */ DATE }
/* Подразумевается, что муж может иметь одну жену, а жена одного мужа,
причем не допускается повторного брака между одними и теми людьми */
KEY { HUSBAND, DATE }
KEY { DATE, WIFE }
KEY { WIFE, HUSBAND }

Слайд 39

Внешние ключи Базы данных специального назначения. Лекция № 3 Пусть R2

Внешние ключи

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Пусть R2 – некоторая

переменная-отношение. Тогда внешний ключ (скажем, FK) в переменной-отношении R2 представляет собой множество атрибутов этой переменной-отношения, такое, что:
а) существует переменная-отношение R1 (причем переменные-отношения R1 и R2 необязательно различны) с потенциальным ключом CK;
б) каждое значение внешнего ключа FK в текущем значении переменной-отношения R2 обязательно совпадает со значением ключа CK некоторого кортежа в текущем значении переменной-отношения R1.

Ссылочная целостность – ограничение целостности на то, что БД не должна содержать внешних ключей, не имеющих соответствия.

Слайд 40

Ограничения целостности в SQL (начало) Базы данных специального назначения. Лекция №

Ограничения целостности в SQL (начало)

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Ограничения

домена
CREATE DOMAIN COLOR CHAR(6) DEFAULT ‘???’
CONSTRAINT VALID_COLORS CHECK (VALUE IN
(‘Красный’, ‘Желтый’, ‘Синий’,’Зеленый’,’???’)
Ограничения базовой таблицы
Потенциальные ключи
UNIQUE ( <список имен столбцов> ) или для первичного ключа:
PRIMARY KEY ( <список имен столбцов> )
Внешние ключи
FOREIGN KEY ( <список имен столбцов> )
REFERENCES <имя базовой таблицы> [ <список имен столбцов> ]
[ ON DELETE <ссылочная операция> ]
[ ON UPDATE <ссылочная операция> ]
Проверочные условия
CHECK ( <условное выражение> )
Пример. CREATE TABLE SP ( S# S# NOT NULL, P# P# NOT NULL, QTY QTY NOT NULL,
PRIMARY KEY (S#, P#),
FOREIGN KEY (S#) REFERENCES (S)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE,
FOREIGN KEY (P#) REFERENCES (P)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE,
CHECK (QTY > 0 AND QTY < 5001) );
Слайд 41

Ограничения целостности в SQL (конец) Базы данных специального назначения. Лекция №

Ограничения целостности в SQL (конец)

Базы данных специального назначения. Лекция № 3

Утверждения
CREATE

ASSERTION <имя ограничения>
CHECK ( <условное выражение> );
Для отмены общего ограничения используется оператор DROP ASSERTION:
DROP ASSERTION <имя ограничения>;
Примеры:
1. Каждый поставщик должен иметь статус не менее 5.
CREATE ASSERTION AS1 CHECK
( (SELECT MIN (S.STATUS) FROM S) > 4 );
2. Значение веса любой детали должно быть положительным:
CREATE ASSERTION AS2 CHECK
( NOT EXISTS ( SELECT * FROM P
WHERE NOT (P.WEIGHT > 0) ) );
3. Поставщики со статусом меньшим 20, не имеют права поставлять любую деталь в количестве более 500 штук:
CREATE ASSERTION AS3 CHECK
( NOT EXISTS ( SELECT * FROM S, SP
WHERE S.STATUS < 20 AND S.S# = SP.S#
AND SP.QTY > 500) );
- Предыдущая
Государственное устройство США. Система разделения власти. Конгресс, президент, верховный суд
Следующая -
Патриотизм. Патриотическое воспитание

Похожие презентации

Алгоритмизация вычислений
Гражданское общество и правовое государство
Презентация Международные стандарты социального обеспечения в Германии, в Нидерландах и в Италии
Уголовная ответственность за совершение преступлений
Обзорная лекция по спортивной физиологии
Films. Vocabulary and Speaking
Технологии проектирования
Презентация Игровая теория культуры Й.Хейзинги и Х.Ортеги-и-Гассета
Появление христианства на Тверской земле
Личностно ориентированная модель образования Учитель МОУ СОШ №1 Шмальц С.И.
Презентация "Классификация налогов" - скачать презентации по Экономике_
Тьюторские основы образования взрослых Н.П.Дерзкова, проректор АПК и ППРО
Участие гражданина в политической жизни
Биос - его структура и роль в компьютере. Автопроверка компьютера на разных стадиях его работы
АНДРЕЙ РУБЛЕВ
Народные символы и обереги
Психология восприятия ПРЕЗЕНТАЦИЯ КУРСА «ПСИХОЛОГИЯ ВОСПРИЯТИЯ» ЧАСТЬ 2. ВОСПРИЯТИЕ ОБЪЕМА, РАССТОЯНИЯ, ДВИЖЕНИЯ ФАКТОРЫ ВОСПР
Реорганизация помещения 215
Аттестационная работа. Реализация программы внеурочной деятельности «Край Воронежский»
Общеобязательные нормы, установленные государством. Право
Дымковская игрушка
Гидравлический расчет трубопроводов СГВ зданий
Исследование возможности использования «теплой» керамики при строительстве жилых зданий
Нанесение размеров на чертежах. Резьба и резьбовые соединения на чертежах
Общая характеристика права Древней Греции
На помощь сказочным героям Вперёд, в сказочную страну!!!
«Мы первыми сумели на Земле открыть Вселенной запертые двери» 100 лет со дня рождения С.П.Королёва 150 лет со дня рождения К.Э. Циолко
Итальянцы: национальный характер
Вы можете прислать нам Вашу презентацию и мы опубликуем ее на сайте.
Обратная связь
Для правообладателей
Email: Нажмите что бы посмотреть