21. Логічна модель даних предметної області та фізичне представлення її в пам’яті пеом.

Залежно від того, що є областю визначення змінної, розрізняються числення кортежів і числення доменів. У численні кортежів областями визначення змінних є відносини бази даних, тобто допустимим значенням кожної змінної є кортеж деякого відношення. У численні доменів областями визначення змінних є домени, на яких визначені атрибути відносин бази даних, тобто допустимим значенням кожної змінної є значення деякого домена. Ми розглянемо детальніше числення кортежів, а в кінці лекції коротко опишемо особливості числення доменів.

На відміну від розділу, присвяченого реляційній алгебрі, в цьому розділі нам не вдасться уникнути використання деякого конкретного синтаксису, який ми, проте, формально визначати не будемо. Необхідні синтаксичні конструкції вводитимуться в міру необхідності. В сукупності, використовуваний синтаксис близький, але не повністю співпадає з синтаксисом мови баз даних QUEL, який довгий час був основною мовою СУБД Ingres.

Для визначення змінної кортежу використовується оператор RANGE. Наприклад, для того, щоб визначити змінну СПІВРОБІТНИК, областю визначення якої є відношення СПІВРОБІТНИКИ, потрібно спожити конструкцію

У реляційному численні кортежів завдання стоїть у знаходженні таких кортежів, для котрих предикат є істинним. Це числення основане на змінних кортежу.Зміннімі кортежу є такі змінні, областю визначення яких є вказане відношення – тобто змінні, для яких допустимими значеннями можуть бути лише кортежі даного відношення. (Поняття „область визначення” у даному випадку відноситься не до використовуваного діапазону значень, а до домена, на якому визначені ці значення.)

Запитий „знайти множину всіх кортежів S, для яких P(S)є істинним” можна записати наступним чином:

(S|P(S)).

Тут предикат P називається формулою. Напріклад, запитий „вибрати всі атрибути для всіх співробітників, які отримують заробітну плату більше 10000” можна записати наступним чином:

RANGE OF S IS Staff

{S|S.salary>10000}.

Для зазначення кількості екземплярів, до яких повинний бути застосований предикат можуть використовуватись два типи кванторів. Квантор існування (), чи так звань символ „існує”, використовується у формулі, котра повинна бути істинною хоча б для одного екземпляра, наприклад:

RANGE OF B IS Branch

B (B.Bno=S.BnoB.City=’London’)

Ця формула означає. Що у відношенні Branch існує кортеж, котрий має таке ж значення атрибуту Bno, що й значення атрибуту Bno у потоковому кортежі S із відношення Staff і атрибут City з кортежу B має значення ‘London’. Кванторзагальності (), чи так звань символ „для всіх”, використовується у виразах, котрі відносяться до всіх екземплярів, наприклад:

B (B.City ~=’Paris’)

Ця формула означає, що у всіх кортежах відношення Branch значення атрибуту City не дорівнює ’Paris’.

Змінні кортежу називають вільними змінними, якщо сморід не кваліфікуються кванторами  чи, в іншому випадку сморід називаються зв’язаними змінними

Поняття про мову SQL.

Мовною підтримкою проведення транзакцій є, як правило, мова SQL. Мови реляційного числення базуються на класичному численні предикатів. Вони надають користувачу набір правил для написання запитів до баз даних. В такому запиті міститься лише інформація про бажаний результат. На основі запиту система керування базами даних автоматично, шляхом формування нових відношень, формує бажаний результат. Мови реляційного числення є непроцедурними. Перша мова реляційного числення ALFA була розроблена самим Е.Ф.Коддом.

На даний час широке розповсюдження набула мова SQL (Structured Query Language). Мова SQL була розроблена фірмою IBM в середині 70-их років, а потім схвалена та підтримана багатьма компаніями як стандарт мови управління реляційними базами даних. Ця мова була розроблена на основі стандарту мови, яка використовувалася в системі керування базами даних dBase. Міжнародна федерація по обробці інформації (AFIP) та міжнародна організація по стандартизації (ISO) формують та уточнюють стандарти для подальших розробок мови SQL. Мова орієнтована на проведення операцій з даними, що подаються у вигляді логічно взаємозв’язаної сукупності таблиць. Основною відмінністю від вихідної мови dBase є те, що мова SQL розроблена для проведення операцій з таблицями, в той час як мова dBase орієнтована на роботу з записами.

Функції мови SQL.

Використання концепцій операцій, які орієнтуються на табличне представлення даних, дозволило створити компактну мову SQL з невеликим набором команд. Такий підхід дозволяє достатньо легко визначати, виводити і обновляти інформацію в базі даних, спростивши програмування складних запитів. Особливістю команд мови SQL є те, що вони в більшій мірі орієнтовані на кінцевий результат обробки даних, ніж на процедуру цієї обробки. Система визначає оптимальний шлях до виводу даних. Мова SQL - це непроцедурна мова. Повний набір команд мови SQL включає біля 30 команд.

Таблиця мови SQL представляє собою сукупність рядків і колонок, в яких рядкам таблиці відповідають записи, а колонкам - поля. Крім звичайних таблиць, мова SQL дозволяє створювати особливий вид таблиць - вибірку. Вибірка - це підмножина рядків і стовпців з однієї чи декількох таблиць. Часто вибірку називають віртуальною таблицею, оскільки вона фактично не містить даних, а лише дозволяє їх відтворювати. Дані у вибірці відображають реальні зміни у відповідних таблицях і навпаки, зміна даних в обновлюваних вибірках приводить до зміни цих даних у первинних таблицях.

Ефективне використання команд мови SQL реалізується завдяки використанню і створенню спеціальної інформації, яка дозволяє посилатися, на кожну таблицю і вибірку. Ця інформація міститься в файлах, що називаються каталогами таблиць, які формуються під час створення бази даних. Кожна команда мови SQL закінчується “;”. Кожна команда SQL, яка називається реченням, починається дієсловом, яке визначає ім’я базової операції. В склад багатьох команд входять ключові слова і речення, що уточнюють виконання базових операцій. Крім того, в команду SQL потрібно включити дані, які будуть оброблятися і (або) операції, які потрібно над цими даними виконати.

Мова SQL оперує з поняттям баз даних, які містять всю інформацію, що необхідна для обробки даних в прикладній програмі. В повний склад баз даних SQL входять такі компоненти:

· таблиці - основні структури даних в базах даних;

· вибірки - тип віртуальної таблиці, яка забезпечує ввід-вивід визначених рядків і стовпців з однієї чи декількох таблиць;

· синоніми - альтернативні імена таблиць і вибірок;

· індексні файли, що приєднуються до таблиць для забезпечення швидшого пошуку даних і підтримки цілісності баз даних;

· каталоги - множина таблиць в кожній базі даних, які описують бази даних і їх зміст.

Розвиток мови SQL.

Перший стандарт мови SQL з’явився у 1989 році (SQL-89) і підтримувався практично всіма комерційними реляційними системами керування баз даних. Він мав загальний характер і допускав широке трактування. Перевагами SQL-89 можна вважати стандартизацію синтаксису і семантики операторів вибірок і маніпулювання даними, а також фіксацію засобів обмеження цілісності бази даних. Проте в цій версії були відсутні такі розділи, як маніпулювання схемою баз даних і динамічний SQL .

Неповнота вимог SQL -89 призвела до створення в 1992 році наступної версії мови SQL -92, яка охоплювала ширший діапазон функцій: маніпулювання структурою бази даних, управління транзакціями і сесіями, динамічну SQL. В стандартній версії передбачається три рівні: базовий, проміжний і повний. Тільки останні версії систем керування базами даних забезпечують сумісність з повним стандартом. Робота над вдосконаленням цієї мови не припиняється. Вдосконалення будуть насамперед проводяться в напрямку включення механізму тригерів, визначенні довільного типу даних.

Робота з операторами SQL

вибір даних

 

Вибір даних являє собою найбільш часто зустрічається операцію, виконувану за допомогою SQL. Оператор SELECT - один з найважливіших операторів цієї мови, який застосовується для вибору даних. Синтаксис цього оператора має наступний вигляд:

SELECT column-list FROM table-list [WHERE where-clause] [ORDER BY order-by-clause]

Оператори SELECT повинні містити слова SELECT і FROM; інші ключові слова, такі як WHERE або ORDER BY, є необов'язковими.

За ключовим словом SELECT слідують відомості про те, які саме поля необхідно включити в результуючий набір даних. Зірочка (*) позначає всі поля таблиці, наприклад:

SELECT *

Для вибору однієї колонки застосовується наступний синтаксис:

SELECT CompanyName Приклад вибору декількох колонок має вигляд:

SELECT CompanyName, ContactName, ContactTitle

Якщо вибір даних здійснюється з декількох таблиць і при цьому вибираються однойменні поля з різних таблиць, слід посилатися на імена таблиць для повної ідентифікації полів, що включаються до результуючий набір даних, наприклад:

SELECT Customers.CompanyName, Shippers.CompanyName

Copied from: http://articles.org.ru/cn/showdetail.php?cid=7163