SQL – язык реляционных баз данных

В реляционной модели данных с понятием типа данных тесно связано понятие домена, которое можно считать уточнением типа данных:

домен – это семантическое понятие. Домен можно рассматривать как подмножество значений некоторого типа данных, имеющее определенный смысл.

Домен характеризуется следующими свойствами:

· имеет уникальное имя;

· определен на некотором простом (скалярном) типе данных или на другом домене;

· может иметь некоторое логическое условие, позволяющее описать подмножество данных, допустимых для данного домена;

· может быть задан перечислением множества допустимых элементов данных;

· несет определенную смысловую нагрузку.

Домен и тип данных – это разные понятия. Домен представляет собой подмножество допустимых элементов данных некоторого типа, имеющее семантически значимое имя. Отличие домена от подмножества данных некоторого типа состоит именно в том, что домен отражает семантику, определенную предметной областью. Может быть несколько доменов, совпадающих как подмножества, но несущих различный смысл. Например, на множестве неотрицательных целых чисел могут быть определены домены «табельный номер», «стаж», «отпуск», «возраст», но смысл этих доменов будет различным, и это будут различные домены.

Понятие домена помогает правильно моделировать предметную область, исключая некорректные сравнения семантически разнородных данных. Некорректно, с логической точки зрения, сравнивать значения из различных доменов, даже если они имеют одинаковый тип. В этом проявляется смысловое ограничение доменов.

Единственным средством структуризации данных в реляционной модели является отношение.

Отношение (по-английски relation, отсюда происходит название модели) – это множество со специфическими свойствами.

В теории множеств отношением R называется подмножество декартова произведения множеств D_j:

RНD1ґD2ґјґDn={бd1,d2,ј,dnс|d1ОD1Щd2ОD2ЩјЩdnОDn}

Отношение представляет собой множество n-арных кортежей типа бd,d,ј,dс (n – число множеств-сомножителей D). Кортежи 12nj образуются из элементов множеств D_j по одному из каждого в заданном порядке.

Пример декартова произведения множеств A = {a₁, a₂} и B = = {b₁, b₂, b₃}:

AґB={бai,bjс|aiОAЩbОBj}=

={бa1,b1с,бa1,b2с,бa1,b3с,бa2,b1с,бa2,b2с,бa2,b3с}

В математике отношение – не более чем абстрактный объект. В моделировании данных отношение наполняется содержательным смыслом и применяется для определения объектов реальной действительности и связей между ними.

В теории данных отношение определено на доменах D_j. Домен представляет собой именованное множество элементов данных скалярного типа.

В моделировании данных домен играет роль области определения атрибутов A_j – спецификаторов свойств моделируемых объектов и связей между ними. Атрибутам как спецификаторам свойств сущностей или связей присваиваются семантически значимые имена, как правило, в форме существительного. Причем на одном домене могут быть определены несколько атрибутов, но любой атрибут может быть определен только на одном домене.

Если отношение моделирует тип объекта или тип связи, то его элементы – кортежи – представляют экземпляры объектов или связей. Наглядным образом отношения является реляционная таблица. Отношение, подобно таблице, содержит заголовок и тело. Заголовок отношения представлен конечным множеством атрибутов. Атрибуты A_j определены на соответствующих доменах D_j и в заголовке представлены своими содержательными именами.

Тело отношения содержит множество кортежей-строк. В каждом i-кортеже для каждого j-атрибута имеется одно единственное значение, принадлежащее j-домену.

Максимальное число строк-кортежей называется кардинальным числом (мощностью) отношения. Число столбцов-атрибутов называется степенью отношения.

Отношение, точнее, переменная-отношение, имеет имя, допустим R. Атрибуты, определенные на доменах, также имеют имена, например A₁, A₂, … A_n. Заголовок отношения иначе называется схемой отношения. Схема отношения задается именем отношения и именами атрибутов R(A₁, A₂, … A_n). Экземпляр отношения, или значение переменной-отношения, образует тело отношения (реляционную таблицу). Набор взаимосвязанных отношений называется реляционной базой данных. А набор заголовков (схем) отношений входящих в базу данных называется схемой реляционной базы данных.

Манипулируя реляционными таблицами, следует помнить, что таблица и отношение – не синонимы. Отношение – это множество со специфическими свойствами, а таблица – это наглядный образ отношения. Табличное представление реляционной базы данных будет корректно, если иметь в виду правила интерпретации элементов таблицы, задающие соответствие между реляционной и табличной терминологиями (табл. 1).

Таблица 1