2. каждое значение FK в текущем значении R2 всегда совпадает со значением CK некоторого кортежа в текущем значении R1.
Следует отметить, что:
1. Внешние ключи как и потенциальные определены как множества атрибутов.
2. Данный внешний ключ будет составным (т.е. будет состоять из более чем одного атрибута) тогда и только тогда, когда соответствующий потенциальный ключ также будет составным. Он будет простым тогда и только тогда, когда соответствующий потенциальный ключ также будет простым.
3. Каждый атрибут, входящий в данный внешний ключ, должен быть определен на том же домене, что и соответствующий атрибут соответствующего потенциального ключа.
4. Для внешнего ключа не требуется, чтобы он был компонентом первичного ключа или какого-либо потенциального ключа в содержащем его отношении.
5. Значение внешнего ключа представлено ссылкой к кортежу, содержащему соответствующее значение потенциального ключа (ссылочный кортеж или целевой кортеж). Проблема обеспечения того, что БД не включает никаких неверных значений внешних ключей, известна как проблема ссылочной целостности. Ограничение, по которому значения данного внешнего ключа должны быть адекватны значениям соответствующего потенциального ключа называют ссылочным ограничением. Отношение, содержащее внешний ключ называют ссылающимся отношением, а отношение которое содержит соответствующий потенциальный ключ – ссылочным или целевым отношением.
6. Связи, существующие в базе данных отображают с помощью ссылочных диаграмм. Groups ¬ Students ® Cities
7. Отношение может быть и ссылочным и ссылающимся одновременно Students ® Groups ® Department
8. В определении внешних ключей сказано, что R1 и R2 не обязательно различны. Т.е. отношение может ссылаться само на себя. Такие отношения иногда называют самоссылающимися.
9. Самоссылающиеся отношения представляют собой частный случай ситуации, когда могут возникнуть ссылочные циклы, которые можно отобразить на ссылочной диаграмме следующим образом: Rn ® R(n-1) ® R(n-2) ® … ® R2 ® R1 ®Rn
База данных не должна содержать несогласованных значений внешних ключей. Несогласованное значение внешнего ключа – это такое значение внешнего ключа, для которого не существует отвечающего ему значения соответствующего потенциального ключа в соответствующем целевом отношении.
Понятия внешний ключ и ссылочная целостность определены в терминах друг друга.
Сформулированное ранее правило целостности, выражено исключительно в терминах состояний базы данных. Любое состояние базы данных, не удовлетворяющее этому правилу некорректно. Для того, чтобы избежать некорректных состояний для каждого внешнего ключа необходимо установить правила, на основании которых СУБД будет действовать при попытке удалить объект ссылки внешнего ключа или обновить потенциальный ключ, на который ссылается внешний ключ. Для каждого из этих случаев можно предусмотреть по меньшей мере две возможности.
1. При попытке удалить объект ссылки внешнего ключа:
1.1. Ограничить – приостановить операцию удаления, до момента, когда не будет существовать ссылающихся объектов.
1.2. Каскадировать – каскадировать операцию удаления, удалив соответствующие ссылающиеся объекты.
2. При попытке обновить потенциальный ключ, на который ссылается внешний ключ:
2.1. Ограничить – приостановить операцию обновления, до момента, когда не будет существовать ссылающихся объектов.
2.2. Каскадировать – каскадировать операцию обновления, обновив значение внешнего ключа в соответствующих ссылающихся объектах.
При каскадных обновлениях удавлениях и обновлениях следует учесть возможность наличия ссылочных циклов, которые могут привести к усложнению процедуры модификации БД.
Значения NULL используются для обозначения факта отсутствия информации. Например: дата рождения человека может быть неизвестна. При этом следует учесть, что значения NULL отличаются от числового значения 0 или символьных пробелов. Значение NULL вообще не является реальным значением. Для данного атрибута может быть разрешено или запрещено содержать значения NULL.
Возможность присутствия в отношении значений NULL приводит к необходимости формирования правила целостности объектов. Целостность объектов – ни один элемент первичного ключа не может содержать значения NULL.
Правило ссылочной целостности также должно быть расширено с учетом возможности присутствия значений NULL.
Возможность присутствия значений NULL приводит к возникновению ряда трудноразрешимых проблем и осуждается некоторыми исследователями (например, К. Дж. Дейтом в книге [1]).
Литература:
1. Дейт К.Дж. Введение в системы баз данных. –Пер. с англ. –6-е изд. –К. Диалектика, 1998. Стр. 79–134.
4.1 Понятие реляционной алгебры
4.2 Замкнутость в реляционной алгебре
4.3 Традиционные операции над множествами
4.4 Свойства основных операций реляционной алгебры
4.5 Специальные реляционные операции
Основным компонентом той части реляционной модели, которая касается операторов, является так называемая реляционная алгебра, которая в основном состоит из набора операторов, использующих отношения в качестве операндов и возвращающих отношения в качестве результата.
Реляционная алгебра, определенная Коддом в, состоит из восьми операторов, составляющих две группы, по четыре оператора в каждой:
1. Традиционные операции над множествами: объединение, пересечение, вычитание и декартово произведение (модифицированные с учетом того, что их операндами являются отношения, а не произвольные множества).
2. Специальные реляционные операции: выборка, проекция, соединение и деление.
Результат каждой операции над отношением (или реляционной операции) также является отношением. Это реляционное свойство называется свойством замкнутости. Поскольку результат любой операции имеет тот же тип, что и исходные объекты (отношения), то результат одной операции может использоваться в качестве исходных данных для другой. Таким образом, имеется возможность, например, взять или проекцию от объединения, или соединение от двух выборок, или объединение соединения и пересечения и т.д.
Другими словами, можно записывать вложенные выражения, т.е. выражения, в которых операнды сами представлены выражениями вместо простых имен отношений.
Если рассматривать замкнутость более строго, каждая реляционная операция должна быть определена таким образом, чтобы выдавать результат с надлежащим заголовком (т.е. с соответствующим набором необходимых имен атрибутов). Причина такого требования к результирующим отношениям заключается в необходимости иметь возможность обращаться к именам атрибутов в последующих операциях, например в дальнейших операциях, расположенных на более глубоких уровнях вложенного выражения. Другими словами, необходим такой набор правил наследования имен атрибутов, встроенный в алгебру, чтобы можно было предсказывать имена атрибутов на выходе произвольной реляционной операции, зная имена атрибутов на входе этой операции.
Объединение в реляционной алгебре не полностью совпадает с математическим объединением, вернее, это особая форма объединения, в которой требуется, чтобы два исходных отношения были совместимо по типу.
Будем говорить, что два отношения совместимы по типу, если у них идентичные заголовки, а точнее,
1. если каждое из них имеет одно и то же множество имен атрибутов (следовательно, заметьте, они заведомо должны иметь одну и ту же степень);
2. если соответствующие атрибуты (т.е. атрибуты с теми же самыми именами в двух отношениях) определены на одном и том же домене.
Операции объединения, пересечения и вычитания требуют от операндов совместимости по типу.
Объединением двух совместимых по типу отношений А и В (A UNION B) называется отношение с тем же заголовком, как и в отношениях А и В, и с телом, состоящим из множества всех кортежей, принадлежащих А или В или обоим отношениям.
Пример операции объединения отношений приведен на рис. 4.1 – рис. 4.2.
| A | B | ||||
| CityNo | CityName | RgNo | CityNo | CityName | RgNo |
| 1 | Желтые Воды | 1 | 2 | Кривой Рог | 1 |
| 2 | Кривой Рог | 1 | 3 | Пятихатки | 1 |
| 3 | Пятихатки | 1 | 4 | Львов | 2 |
рис. 4.1 Исходные отношения
| A UNION B | ||
| CityNo | CityName | RgNo |
| 1 | Желтые Воды | 1 |
| 2 | Кривой Рог | 1 |
| 3 | Пятихатки | 1 |
| 4 | Львов | 2 |
рис. 4.2 Результат объединения отношений A и B.
Пересечением двух совместимых по типу отношений А и В (A INTERSECT B) называется отношение с тем же заголовком, как и в отношениях А и В, и с телом, состоящим из множества всех кортежей, принадлежащих одновременно обоим отношениям A и B.
Пример операции пересечения отношений приведен на рис. 4.1 и рис. 4.3.
| A INTERSECT B | ||
| CityNo | CityName | RgNo |
| 2 | Кривой Рог | 1 |
| 3 | Пятихатки | 1 |
рис. 4.3 Результат операции пересечения отношений A и B.
Вычитанием двух совместимых по типу отношений А и В (A MINUS B) называется отношение с тем же заголовком, как и в отношениях А и В, и с телом, состоящим из множества всех кортежей, принадлежащих отношению A и не принадлежащих отношению B.