Лекция 7. Условия целостности данных
Содержание лекционного занятия:
· Целостность данных
· Категорийная целостность
· Ссылочная целостность.
· Типы связей между таблицами
Чтобы информация, хранящаяся в базе данных, была однозначной и непротиворечивой, в реляционной модели устанавливаются некоторые ограничительные условия. Ограничительные условия — это правила, определяющие возможные значения данных. Они обеспечивают логическую основу для поддержания корректных значений данных в базе. Ограничения целостности позволяют свести к минимуму ошибки, возникающие при обновлении и обработке данных.
Важнейшими ограничениями целостности данных являются:
· категорийная целостность;
· ссылочная целостность.
Ограничение категорийной целостности заключается в следующем. Кортежи отношения представляют в базе данных элементы определенных объектов реального мира или, в соответствии с терминологией реляционных СУБД, категорий. Например, строка таблицы СТУДЕНТЫ представляет конкретного студента. Первичный ключ таблицы однозначно определяет каждый кортеж и, следовательно, каждый элемент категории. Таким образом, для извлечения данных, содержащихся в строке таблицы, или для манипулирования этими данными необходимо знать значение ключа для этой строки. Поэтому строка не может быть занесена в базу данных до тех пор, пока не будут определены все атрибуты ее первичного ключа. Это правило называется правилом категорийной целостности и кратко формулируется следующим образом: никакой атрибут первичного ключа строки не может быть пустым.
Второе условие накладывает на внешние ключи ограничения для обеспечения целостности данных, называемой ссылочной целостностью.
Если две таблицы связаны между собой, то внешний ключ таблицы должен содержать только те значения, которые уже имеются среди значений ключа, по которому осуществляется связь. Если корректность значений внешних ключей не контролируется СУБД, то может нарушиться ссылочная целостность данных. Это можно пояснить на рассматриваемом примере следующим образом. Если удалить из таблицы СТУДЕНТЫ строку (например, при отчислении студента), имеющую хотя бы одну связанную с ней строку в таблице УСПЕВАЕМОСТЬ, то это приведет к тому, что в таблице УСПЕВАЕМОСТЬ останутся записи об успеваемости студента, который уже отчислен. Такая же ситуация будет наблюдаться и в том случае, если внешнему ключу таблицы УСПЕВАЕМОСТЬ ошибочно будет присвоено значение, отсутствующее в значениях ключа связанной таблицы.
Ограничения категорийной и ссылочной целостности должны поддерживаться СУБД.
В развитых реляционных СУБД обычно можно выбрать способ поддержания ссылочной целостности для каждой отдельной ситуации определения внешнего ключа. Конечно, для принятия такого решения необходимо анализировать требования конкретной прикладной области.
Типы связей между таблицами
При установлении связи между двумя таблицами одна из них будет являться главной (master), а вторая — подчиненной (detail). Различие между ними несколько упрощенно можно пояснить следующим образом. В главной таблице всегда доступны все содержащиеся в ней записи. В подчиненной же таблице доступны только те записи, у которых значение атрибутов внешнего ключа совпадает со значением соответствующих атрибутов текущей записи главной таблицы. Причем изменение текущей записи главной таблицы приведет к изменению множества доступных записей подчиненной таблицы, а изменение текущей записи в подчиненной таблице не вызовет никаких изменений ни в одной из таблиц.
На практике часто связывают более двух таблиц. Одна и та же таблица может быть главной по отношению к одной таблице и подчиненной по отношению к другой. Или у одной главной таблицы может находиться в подчинении не одна, а несколько таблиц. Однако подчиненная таблица не может управляться двумя таблицами. Таким образом, у главной таблицы может быть несколько подчиненных, но у подчиненной таблицы может быть только одна главная.
Различают четыре типа связей между таблицами реляционной базы данных:
· один к одному — каждой записи одной таблицы соответствует только одна запись другой таблицы;
· один ко многим — одной записи главной таблицы могут соответствовать несколько записей подчиненной таблицы;
· многие к одному — нескольким записям главной таблицы может соответствовать одна и та же запись подчиненной таблицы;
· многие ко многим — одна запись главной таблицы связана с несколькими записями подчиненной таблицы, а одна запись подчиненной таблицы связана с несколькими записями главной таблицы.
Различие между типами связей «один ко многим» и «многие к одному» зависит оттого, какая из таблиц выбирается в качестве главной, а какая — в качестве подчиненной. Например, если из связанных таблиц СТУДЕНТЫ и УСПЕВАЕМОСТЬ в качестве главной выбрать таблицу СТУДЕНТЫ, то получим тип связи «один ко многим». Если же выбрать в качестве главной таблицу УСПЕВАЕМОСТЬ, получится тип связи «многие к одному».
Вопросы для самоконтроля:
1.Протокол фиксации/отката изменений
2.Проблема структуризации данных.
Рекомендуемая литература:
1.Конноли Т., Бегг К., Страган А. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика, 2 – е изд.: Уч. пос. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2000. – 1120с.
2.Ладыженский Г.М. Базы данных: коротко о главном. - М.: Изд.-во НИИСИ РАН, 2000. - 114 с
Мәліметтер қоры (Ms Access)
Access мәлiметтер базасы жөнiнде негiзгi мағлұматтар
ДЕРЕКТЕР ҚОРЫНЫҢ ТЕОРИЯСЫ
Сабақ кестесі
Access программасында Аэропорт кассасы деректер қорын құру
Бүтінділік
Access бағдарламасын меңгеру
Деректер қорын басқару жүйесі
Ұялы сымтетік дүкені
Access - деректер базасы