Базы данных: конспект лекций
Добавить в закладки К обложке
- Лекция № 1. Введение - Страница 1
- 2. Реляционные базы данных - Страница 2
- Лекция № 2. Отсутствующие данные - Страница 4
- 1. Пустые значения (Empty-значения) - Страница 5
- 2. Неопределенные значения (Null-значения) - Страница 6
- 3. Null-значения и общее правило вычисления выражений - Страница 7
- 4. Null-значения и логические операции - Страница 8
- 5. Null-значения и проверка условий - Страница 9
- Лекция № 3. Реляционные объекты данных - Страница 10
- 2. Домены и атрибуты - Страница 11
- 3. Схемы отношений. Именованные значения кортежей - Страница 12
- 4. Кортежи. Типы кортежей - Страница 13
- 5. Отношения. Типы отношений - Страница 14
- Лекция № 4. Реляционная алгебра. Унарные операции - Страница 15
- 1. Унарная операция выборки - Страница 16
- 2. Унарная операция проекции - Страница 17
- 3. Унарная операция переименования - Страница 18
- 4. Свойства унарных операций - Страница 19
- Лекция № 5. Реляционная алгебра. Бинарные операции - Страница 20
- 2. Операции декартового произведения и естественного соединения - Страница 22
- 3. Свойства бинарных операций - Страница 24
- 4. Варианты операций соединения - Страница 26
- 5. Производные операции - Страница 31
- 6. Выражения реляционной алгебры - Страница 33
- Лекция № 6. Язык SQL - Страница 35
- 1. Оператор Select – базовый оператор языка структурированных запросов - Страница 36
- 2. Унарные операции на языке структурированных запросов - Страница 37
- 1. Операция выборки. - Страница 38
- 2. Операция проекции. - Страница 39
- 3. Операция переименования. - Страница 40
- 3. Бинарные операции на языке структурированных запросов - Страница 41
- 1. Операция объединения. - Страница 42
- 2. Операция пересечения. - Страница 43
- 3. Операция разности. - Страница 44
- 4. Операция декартова произведения. - Страница 45
- 5. Операции внутреннего соединения. - Страница 46
- 6. Операция естественного соединения. - Страница 47
- 7. Операция левого внешнего соединения. - Страница 48
- 8. Операция правого внешнего соединения. - Страница 49
- 9. Операция полного внешнего соединения. - Страница 50
- 4. Использование подзапросов - Страница 51
- Лекция № 7. Базовые отношения - Страница 53
- 1. Базовые типы данных - Страница 54
- 2. Пользовательский тип данных - Страница 56
- 3. Значения по умолчанию - Страница 57
- 4. Виртуальные атрибуты - Страница 58
- 5. Понятие ключей - Страница 59
- Лекция № 8. Создание базовых отношений - Страница 61
- 1. Металингвистические символы - Страница 62
- 2. Пример создания базового отношения в записи на псевдокоде - Страница 63
- 3. Ограничение целостности по состоянию - Страница 66
- 4. Ограничения ссылочной целостности - Страница 67
- 5. Понятие индексов - Страница 70
- 6. Модификация базовых отношений - Страница 71
- Лекция № 9. Функциональные зависимости - Страница 72
- 2. Правила вывода Армстронга - Страница 74
- 3. Производные правила вывода - Страница 76
- 4. Полнота системы правил Армстронга - Страница 78
- Лекция № 10. Нормальные формы - Страница 80
- 2. Первая нормальная форма (1NF) - Страница 82
- 3. Вторая нормальная форма (2NF) - Страница 84
- 4. Третья нормальная форма (3NF) - Страница 86
- 5. Нормальная форма Бойса – Кодда (NFBC) - Страница 87
- 6. Вложенность нормальных форм - Страница 88
- Лекция № 11. Проектирование схем баз данных - Страница 89
- 1. Различные типы и кратности связей - Страница 91
- 2. Диаграммы. Виды диаграмм - Страница 92
- 3. Связи и миграция ключей - Страница 93
- Лекция № 12. Связи классов сущностей - Страница 95
- 1. Иерархическая рекурсивная связь - Страница 96
- 2. Сетевая рекурсивная связь - Страница 97
- 3. Ассоциация - Страница 98
- 4. Обобщения - Страница 100
- 5. Композиция - Страница 102
- 6. Агрегация - Страница 104
- 7. Унификация атрибутов - Страница 105
- Лекция № 13. Экспертные системы и продукционная модель знаний - Страница 106
- 2. Структура экспертных систем - Страница 109
- 3. Участники разработки экспертных систем - Страница 110
- 4. Режимы работы экспертных систем - Страница 111
- 5. Продукционная модель знаний - Страница 112
Лекция № 9. Функциональные зависимости
1. Ограничение функциональной зависимости
Ограничения уникальности, накладываемые объявлениями первичного и кандидатных ключей отношения, является частным случаем ограничений, связанных с понятием функциональных зависимостей.
Для объяснения понятия функциональной зависимости, рассмотрим следующий пример.
Пусть нам дано отношение, содержащее данные о результатах какой-то одной конкретной сессии. Схема этого отношения выглядит следующим образом:
Сессия (№ зачетной книжки, Фамилия, Имя, Отчество, Предмет, Оценка);
Атрибуты «№ зачетной книжки» и «Предмет» образуют составной (так как ключом объявлены два атрибута) первичный ключ этого отношения. Действительно, по двум этим атрибутам можно однозначно определить значения всех остальные атрибутов.
Однако, помимо ограничения уникальности, связанной с этим ключом, на отношение непременно должно быть наложено то условие, что одна зачетная книжка выдается обязательно одному конкретному человеку и, следовательно, в этом отношении кортежи с одинаковым номером зачетной книжки должны содержать одинаковые значения атрибутов «Фамилия», «Имя» и «Отчество».
Если у нас имеется следующий фрагмент какой-то определенной базы данных студентов учебного заведения после какой-то сессии, то в кортежах с номером зачетной книжки 100, атрибуты «Фамилия», «Имя» и «Отчество» совпадают, а атрибуты «Предмет» и «Оценка» – не совпадают (что и понятно, ведь в них речь идет о разных предметах и успеваемости по ним). Это значит, что атрибуты «Фамилия», «Имя» и «Отчество» функционально зависят от атрибута «№ зачетной книжки», а атрибуты «Предмет» и «Оценка» функционально не зависят.
Таким образом, функциональная зависимость – это однозначная зависимость, затабулированная в системах управления базами данных.
Теперь дадим строгое определение функциональной зависимости.
Определение: пусть X, Y – подсхемы схемы отношения S, определяющие над схемой S схему функциональной зависимости X → Y (читается «X стрелка Y»). Определим ограничения функциональной зависимости inv<X → Y> как утверждение о том, что в отношении со схемой S любые два кортежа, совпадающие в проекции на подсхему X, должны совпадать и в проекции на подсхему Y.
Запишем это же определение в формулярном виде:
Inv<X → Y>r(S) = t1, t2 ∈ r(t1[X] = t2[X] ⇒t1[Y] = t2 [Y]), X, Y ⊆ S;
Любопытно, что в этом определении использовано понятие унарной операции проекции, с которым мы сталкивались раньше. Действительно, как еще, если не использовать эту операцию, показать равенство друг другу двух столбцов таблицы-отношения, а не строк? Поэтому мы и записали в терминах этой операции, что совпадение кортежей в проекции на какой-то атрибут или несколько атрибутов (подсхему X) непременно влечет за собой совпадение этих же столбцов-кортежей и на подсхеме Y в том случае, если Y функционально зависит от X.
Интересно заметить, что в случае функциональной зависимости Y от X, говорят также, что X функционально определяет Y или что Y функционально зависит от X. В схеме функциональной зависимости X → Y подсхема X называется левой частью, а подсхема Y – правой частью.
На практике проектирования баз данных на схему функциональной зависимости для краткости обычно ссылаются как на функциональную зависимость.
Конец определения.
В частном случае, когда правая часть функциональной зависимости, т. е. подсхема Y, совпадает со всей схемой отношения, ограничение функциональной зависимости переходит в ограничение уникальности первичного или кандидатного ключа. Действительно:
Inv<K → S> r(S) = ∀t1, t2 ∈ r(t1[K] = t2 [K] → t1(S) = t2(S)), K ⊆ S;
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113