3. Можливість визначення змінних відношень для таких згенерованих типів відношень.

4. Операція реляційного присвоєння для присвоєння реляційних значень таким змінним відношенням;

5. Необмежений набір реляційних операторів для одержання значень відношень з інших значень відношень.

Основними термінами тут є: відношення, домен, атрибут, кортеж, первинний ключ, кардинальність, ступінь.

Поняття типу даних в реляційній моделі даних повністю адекватно поняттю типа даних у мовах програмування. Кожне значення даних обовязково повинно мати свій тип.

Поняття домена більш специфічне для баз даних, хоча і має деякі аналогії з підтипами в деяких мовах програмування. Це дещо відмінне від типу даних, що визначаються системою, подібно наведеним. Основне призначення доменів у мові SQL - дозволити надавати (присвоїти) вбудованим типам скорочених імен, які можна було б використовувати для спрощеного запису визначення деяких стовпців у базових таблицях, наприклад таким чином:

CREATE DOMAIN S# CHAR(5);

CREATE DOMAIN P# CHAR(6):

Кортеж - це множина пар {ім'я атрибуту, значення}, яка містить одне входження кожного імені атрибуту, що належить схемі відношень. "Значення" є допустимим значенням домена даного атрибута (або типу даних, якщо поняття домена не підтримується). Тому, тут t - множина компонентів виду Аі:і, в яких і - значення типу Ті, тобто значення атрибуту для атрибуту Аі в кортежі t (i=1, 2,…n).

Значення m та n називають відповідно кардинальністю та ступінню (арністю). У подальшому відношення степені 1 називатимемо унарним, 2 - бінарним, 3 - тернарним, n- n-арним. Тим самим, ступінь або "арність" кортежа, тобто число елементів у ньому, співпадає з "арністю" відповідної схеми відношень. Простіше кажучи, кортеж - це набір іменованих значень одного типу (рядок у відношенні). Набір кортежі складає тіло відношення.

Оскільки відношення є множинами кортежів, в них не повинні зустрічатися однакові кортежі і порядок кортежів у відношенні є несуттєвим.

Схема відношення - це іменована множина пар ім'я атрибута, ім'я домена (або типу, якщо поняття домена не підтримується). Ступінь, або "арність" схеми відношення - потужність цієї множини. Якщо всі атрибути одного відношення визначені на різних доменах, доцільно використовувати для іменування атрибутів імена відповідних доменів (пам'ятаючи при цьому, що це є лише зручним засобом іменування і не усуває різниці між поняттями домена і атрибута).

Схема БД (в структурному розумінні) - це набір іменованих схем відношень. Сукупність схем відношень називається схемою (реляционною) БД, а поточні значення відповідних відношень - (реляційною) БД.

6. Властивості відношень

Відношення мають певні властивості, причому всі вони дуже важливі і випливають з визначення відношення. Спочатку перерахуємо ці властивості:

· у відношеннях немає однакових кортежів;

· кортежі відношення не мають впорядкованості у напрямку знизу вверх;

· атрибути в кортежах не впорядковані зліва направо;

· кожен кортеж містить одне значення для кожного атрибуту.

Властивість 1. Відсутність однакових кортежів.

Дана властивість випливає з того факту, що тіло відношення - це математична МНОЖИНА (кортежів), а в математиці множини за визначенням не містять однакових елементів. Дійсно, поняття „однакові кортежі” немає змісту. Припустимо, що в деякому відношенні є кортеж, який відображає той істинний факт, що постачальник з номером С1 знаходиться в місті Лондон. Далі, якщо у відношенні є другий такий кортеж, він також відображатиме цей самий істинний факт. Проте, якщо істинний факт повторюється двічі, більш істинним він від цього не стане.

Властивість 2. Відсутність впорядкованих кортежів (зверху вниз).

Дана властивість так само випливає з того, що тіло відношення - це математична множина, а прості математичні множини у математиці не впорядковані. Наприклад, кортежі могли б розташовуватися у протилежному порядку, проте відношення залишилося тим самим. Тому у відношенні немає 5-, 97-, або 1-го кортежу, тобто немає поняття позиціонованої адресації.

Властивість 3. Відсутність впорядкування атрибутів (зліва направо).

Дана властивість випливає з того факту, що заголовок відношення також визначено як множина (атрибутів). Наприклад, атрибути відношення С могли би бути представлені, в іншому порядку. Це було б таке саме відношення, принаймні з точки зору реляційної моделі. Тому не існує першого або останнього атрибуту, не існує останнього атрибуту. Іншими словами, атрибут завжди визначається за іменем, а не за розташуванням.

Властивість 4 Кожен кортеж містить рівно одне значення для кожного атрибуту.

Остання властивість випливає безпосередньо з визначення кортежу: кортеж є множиною n впорядкованих пар виду Ai:I (i=1,2,…n). Відношення, що задовольняє цій властивості називається нормалізованим або представленим у першій нормальній формі (1НФ).

Модель даних описує деякий набір родових понять і ознак, якими повинні володіти всі конкретні СКБД і БД, що ними керуються якщо вони базуються на цій моделі. Наявність моделі даних дозволяє порівнювати конкретні реалізації, використовуючи одну спільну мову.

Згідно з найбільш поширеною трактовкою, реляційна модель даних складається з трьох частин, які описують різні аспекти реляційного підходу: структурної частин, маніпуляційної частини і цілісної частини.

7. Цілісність бази даних. Первинний та зовнішній ключ

Значення кортежу t на атрибуті А називають t (А) або, іншими словами, А - значення кортежу t . Серед атрибутів схеми відношення можна вибрати таку підмножину атрибутів К R, що для будь-якого ti (K) буде виконуватися

ti (K) tj (K),

при ij. Якщо К - мінімальна підмножина атрибутів з R , то К - ключ відношення. Відношення може мати не єдиний ключ. Ці ключі називають можливими ключами. Множина ключів, обраних з усіх можливих ключів і певним визначеним способом перерахованих, називають виділеними ключами. Один з виділених ключів відношення обирають в якості первинного.

Кінцеві відносини можуть мати різні ключі залежно від значень і кількості кортежів у відношенні, але при цьому схема відносини не міняється. Поняття ключа задається для схеми відносини, але це необхідно робити з обліком всіх можливих станів відносин з даною схемою. Маніпулювання зв'язками й сутностями може бути реалізоване за допомогою реляційної алгебри, що задає операції над відносинами.

У цілісній частині реляційної моделі даних фіксуються дві базових вимоги цілісності, які повинні підтримуватися в будь-який реляційній СУБД. Перша вимога називається вимогою цілісності сутностей. Об'єкту або сутності реального миру в реляційних БД відповідають кортежі відносин. Конкретна вимога полягає в тому, що будь-який кортеж будь-якого відношення повинен бути відрізнимо від будь-якого іншого кортежу цього відношення, тобто інакше кажучи, будь-яке відношення повинне мати первинний ключ. Друга вимога називається вимогою цілісності по посиланнях і є трохи більше складним. Очевидно, що при дотриманні нормалізованості відносин складні сутності реального миру представляються в реляційної БД у вигляді декількох кортежів декількох відносин. Обмеження цілісності сутності й по посиланнях повинні підтримуватися СУБД. Для дотримання цілісності сутності досить гарантувати відсутність у будь-якім відношенні кортежів з тим самим значенням первинного ключа. Із цілісністю по посиланнях справи йдуть трохи більш складно. Зрозуміло, що при відновленні відношення, що посилається (вставці нових кортежів або модифікації значення зовнішнього ключа в існуючих кортежах) досить стежити за тим, щоб не з'являлися некоректні значення зовнішнього ключа.

8. SQL - мова структурованих запитів сучасних СКБД

У сучасних СУБД звичайно підтримується єдина інтегрована мова, що містить всі необхідні засоби для роботи із БД, починаючи від її створення й користувальницький інтерфейс, що забезпечує базовий, з базами даних. Стандартною мовою найпоширеніших у цей час реляційних СУБД є мова SQL (Structured Query Language).

SQL є стандартною мовою для роботи з реляційними БД і в даний час підтримується всіма продуктами представленими на ринку. Її було розроблено в компанії ІВМ на початку 70-х років. Поточний стандарт цієї мови, на який ми будемо посилатися, має назву SQL/92.

Створення будь-якої таблиці передбачає визначення типу даних. Тип даних стовпчика визначає тип інформації, яка в ньому зберігається. Для того щоб визначити тип стовпчика необхідно після імені стовпчика вказати одне з ключових слів, яким позначається тип. Назви типів є регістрово незалежними. Після визначення тип стовпчика буде зберігатися як його характеристика, яку змінити неможна.

Насамперед мова SQL сполучить засобу SDL і DML, тобто дозволяє визначати схему реляційної БД і маніпулювати даними. При цьому іменування об'єктів БД (для реляційної БД - іменування таблиць і їхніх стовпців) підтримується на язиковому рівні в тому розумінні, що компілятор мови SQL робить перетворення імен об'єктів у їхні внутрішні ідентифікатори на підставі спеціально підтримуваних службових таблиць-каталогів. Внутрішня частина СУБД (ядро) взагалі не працює з іменами таблиць і їхніх стовпців.

Мова SQL містить спеціальні засоби визначення обмежень цілісності БД. Знову ж обмеження цілісності зберігаються в спеціальних таблицях-каталогах, і забезпечення контролю цілісності БД виробляється на язиковому рівні, тобто при компіляції операторів модифікації БД компілятор SQL на підставі наявних у БД обмежень цілісності генерує відповідний програмний код.

Спеціальні оператори мови SQL дозволяють визначати так звані подання БД, що фактично є збереженими в БД запитами (результатом будь-якого запиту до реляційної БД є таблиця) з іменованими стовпцями. Для користувача подання є такою ж таблицею, як будь-яка базова таблиця, збережена в БД, але за допомогою подань можна обмежити або навпаки розширити видимість БД для конкретного користувача. Підтримка подань виробляється також на язиковому рівні.

Нарешті, авторизація доступу до об'єктів БД виробляється на основі спеціального набору операторів SQL. Ідея полягає в тому, що для виконання операторів SQL різного виду користувач повинен мати різні повноваження. Користувач, що створив таблицю БД, має повний набір повноважень для роботи із цією таблицею. У їхнє число входить повноваження на передачу всіх або частини повноважень іншим користувачам, включаючи повноваження на передачу повноважень. Повноваження користувачів описуються в спеціальних таблицях-каталогах, контроль повноважень підтримується на мовному рівні.

9. Створення запиту. Поняття вибірки. Оператор SELECT та приклади його використання

Назва мови запитів SQL є англійською абревіатурою слів, що перекладаються як Структурована Мова Запитів. Ця назву вона одержала не дарма, адже Запити -- ймовірно найбільш часто використовуваний аспект SQL. Найбільша частина користувачів SQL найчастіше використовують цю мову саме для створення запитів. Тому сьогодні розглянемо SQL з точки зору запиту і того як він виконується в цій мові.

Запит -- команда яку користувач віддає своїй СКБД, і яка повідомляє їй, яку інформацію потрібно вивести з таблиць у пам'ять. Ця інформація звичайно надсилається безпосередньо на екран комп'ютера, хоча в більшості випадків, її можна також передати принтеру, зберегти у файлі (як об'єкт у пам'яті комп'ютера), або надати як вихідну інформацію для іншої команди або процесу.

Всі запити в SQL складаються з одиночної команди, структура якої оманливо проста, тому що її потрібно розширяти таким чином щоб виконати складні оцінки і обробки даних. Ця команда називається -- SELECT (ВИБІР).

У найпростішій формі, команда SELECT просто дає інструкції базі даних щоб вибрати інформацію з таблиці. Наприклад, можна було б вивести повний вміст таблиці STUDENTS надрукувавши наступне:

SELECTsnum, sname, syear, sgrup

FROMStudents;

Якщо ВИ хочете бачити кожен стовпець таблиці, існує необов'язкове скорочення. Зірочка (*), яке може використовуватися для виведення повного списку стовпців наступним чином: