Часть II

Реляционная модель

Основой современной технологии баз данных, конечно же, является реляционная модель. Именно она делает область технологии баз данных наукой. Поэтому любое описание этой области, не охватывающее описание реляционной модели, может быть лишь поверхностным. Точно так же знания, умения и опыт в области баз данных нельзя признать удовлетворительными, если человек не имеет глубокого и ясного представления о реляционной модели. Поспешим добавить: мы вовсе не хотим сказать, что этот материал труден для понимания; просто он представляет собой основу и, без сомнения, будет оставаться ею в обозримом будущем.

Как уже отмечалось в главе 3, в реляционной модели рассматриваются три принципиальных аспекта данных - структура данных, манипулирование данными и поддержание целостности данных. В этой части книги обсуждается каждый из трех указанных аспектов по очереди: в главе 5 - структура данных, в главах 6 и 7 - манипулирование данными и в главе 8 - целостность данных. (Обработке данных посвящено две главы, поскольку эта часть реляционной модели может быть реализована двумя разными, но эквивалентными способами, известными как реляционная алгебра и реляционное исчисление соответственно.) Наконец, предметом обсуждения в главе 9 будут представления.

Важно понимать, что реляционная модель не статична, она изменялась с течением времени и, конечно же, продолжает изменяться. Определения, описания и объяснения в следующих главах отвечают современным взглядам автора книги и других специалистов в этой области (в частности, как упоминалось в предисловии, большое влияние на содержание настоящей книги оказали идеи другой выпущенной автором книги - The Third Manifesto [3.3]). Автор не считает, что обсуждаемая тема освещена здесь достаточно полно, а определения и выводы совершенны, хотя изложение материала выдержано в педагогическом стиле. Поэтому читатель не должен воспринимать последующий материал как последнее слово в данной области.

Как было отмечено выше, реляционная модель не очень сложна для понимания. Но она является теорией, а в большинстве теорий используется собственная специальная терминология. И реляционная модель не является исключением (по причинам, указанным в разделе 3.3). В настоящей части книги мы, конечно же, будем использовать имен-

В этом отношении она напоминает математику (математика также не статична и постоянно развивается на протяжении многих веков). Фактически саму реляционную модель можно рассматривать как раздел математики.

но эту специальную терминологию. Нельзя отрицать, что она может поначалу сбивать читателя с толку, но наберитесь терпения: освоив терминологию, вы сразу же обнаружите, что все понятия очень просты и ясны.

Как можно видеть, главы этой части имеют довольно большой объем (данная часть - практически книга в книге). Однако такой объем соответствует важности обсуждаемого материала и необходимости предоставить его расширенное (или даже исчерпывающее) изложение. Возможно, читатель предпочтет читать по одному разделу за раз, а не по одной главе. Конечно, можно было представить обзор реляционной модели на одной или двух страницах. В действительности основная сила реляционного подхода состоит в том, что ее главные идеи можно легко объяснить и понять. Однако одно- или двухстраничное изложение не позволит полностью раскрыть все стороны предмета и проиллюстрировать обширные возможности его применения. Значительный объем этой части не следует считать следствием сложности модели; скорее, это дань важности излагаемого материала и тому, что он является основой для многочисленных перспективных разработок.

И наконец, несколько слов относительно языка SQL. Как мы уже говорили в части I, язык SQL - это стандартный реляционный язык баз данных и практически все имеющиеся сегодня на рынке СУБД его поддерживают, а точнее - некоторый его диалект (см. [4.21]). И поэтому ни один современный учебник по базам данных нельзя назвать полным, если в нем отсутствует достаточно пространное изложение основ языка SQL. В следующих главах, раскрывающих различные аспекты реляционной модели, одновременно будут рассмотрены соответствующие возможности языка SQL (основные его понятия уже приводились в главе 4).

Глава 5

Домены, отношения и базовые переменные-отношения

5.1. Введение

Как упоминалось в главе 3, реляционная модель состоит из трех основных частей, касающихся структуры, целостности данных и манипулирования ими соответственно. Каждая часть имеет свою терминологию. Наиболее важные термины описания структуры данных представлены на рис. 5.1 (на нем показано отнощение поставщиков для базы данных поставщиков и деталей (см. рис. 3.8), расширенное таким образом, чтобы были видны используемые типы данных и домены). Терминами здесь являются отношение, кортеж, кардинальность (количество записей), атрибут, степень, домен и первичный ключ.

Первичный ключ

Домены

Атрибуты Степень -

Рис. 5.1. Термины, используемые для описания структуры данных

Термины отношение и первичный ключ уже должны быть вам знакомы из главы 3. Сейчас мы объясним значения остальных терминов на понятийном уровне, а затем в соответствующих разделах дадим их более формальные определения. Итак, если рассмат-