(И9) 18. База данных как модель предметной области. Реляционные базы данных.

Реляционные базы данных

Однотабличные и многотабличные базы данных

Достаточно часто встречается ситуация, когда хранить всю базу данных в одной таблице неудобно и нерационально. Таблица может содержать слишком большое количество полей, что неудобно пользователю. Различные записи при этом во многих полях дублируют друг друга, что увеличивает информационный объем базы данных и замедляет процедуры ее обработки.

Поясним это на примере. Пусть табличная база данных "Комплектующие компьютера и поставщики" содержит информацию о различных комплектующих и имеет поля: "Счетчик", "Наименование", "Описание", "Название фирмы", "Адрес", "Цена" (в рублях) - табл. 3.2.

Таблица 3.2. Комплектующие компьютера и поставщики

Счетчик Наименование Описание Название фирмы Адрес Цена 1 Системный блок Pentium Фирма 1 Адрес 1 10000 2 Системный блок Pentium Фирма 2 Адрес 2 9000 3 Монитор 15" Фирма 1 Адрес 1 5000 4 Монитор 15" Фирма 2 Адрес 2 6000 5 Клавиатура 104 кл. Фирма 1 Адрес 1 250 6 Клавиатура 104 кл. Фирма 2 Адрес 2 300 7 Мышь Зкн Фирма 1 Адрес 1 100 8 Мышь 3 кн Фирма 2 Адрес 2 150

Мы видим, что почти половину объема таблицы составляет избыточная, дублированная информация.

Проанализируем причину дублирования. Комплектующие компьютера имеют два неотъемлемых свойства: "Наименование" и "Описание". "Название фирмы", "Адрес" и "Цена" не являются свойствами комплектующих компьютера, они являются свойствами поставщика.

Естественно разделить исходную таблицу на две: "Комплектующие" (табл. 3.3) и "Поставщики" (табл. 3.4).

Каждая таблица должна содержать, по крайней мере, одно ключевое поле, содержимое которого уникально для каждой записи в этой таблице. В таблицу "Комплектующие" введем поле "Код комплектующих". Именно это поле будет ключевым в данной таблице.

Таблица 3.3. Комплектующие

Код комплектующих Наименование Описание К1 Системный блок Pentium К2 Монитор 15" КЗ Клавиатура 104 кл. К4 Мышь Зкн.

В таблицу "Поставщики" введем дополнительное поле "Код поставщика". Именно это поле будет ключевым в данной таблице.

Таблица 3.4. Поставщики

Код поставщика Название фирмы Адрес П1 Фирма1 Адрес 1 П2 Фирма2 Адрес2

Связывание таблиц

После создания различных таблиц, содержащих данные, относящиеся к различным аспектам базы данных, необходимо обеспечить целостность базы данных. Для этого надо связать таблицы между собой.

При связи "один-ко-многим" каждой записи в одной (главной) таблице могут соответствовать несколько записей в другой (подчиненной) таблице, а запись в подчиненной таблице не может иметь более одной соответствующей ей записи в главной таблице.

Если одной записи в первой таблице могут соответствовать несколько записей во второй таблице и, наоборот, одной записи во второй таблице - несколько записей в первой таблице, то реализуется связь "многие-ко-многим".

В нашем случае реализуется именно такая связь. Одной записи в таблице "Комплектующие" соответствуют две записи в таблице "Поставщики", так как устройства одного типа продаются двумя фирмами. Одной же записи таблицы "Поставщики" соответствуют четыре записи таблицы "Комплектующие", так как одна фирма продает устройства четырех типов.

Две таблицы, находящиеся в отношении "многие-ко-многим", могут быть связаны только с помощью третьей (связующей) таблицы. Таблицы "Комплектующие" и "Поставщики" можно связать в отношении "многие-ко-многим" путем создания двух связей "один-ко-многим" по отношению к таблице "Цена".

Таблицы "Комплектующие" и "Поставщики" будут являться главными по отношению к таблице "Цена".

Связь между таблицами устанавливает отношения между совпадающими значениями в полях с одинаковыми именами. С ключевым полем главной таблицы (первичный ключ) связывается одноименное поле подчиненной таблицы (внешний ключ).

В главной таблице "Комплектующие" поле "Код комплектующих" является первичным ключом, соответственно в подчиненной таблице "Цена" должно существовать одноименное поле, которое является внешним ключом.

Таблица "Поставщики" также является главной по отношению к таблице "Цена". Ее поле "Код поставщика" является первичным ключом, соответственно в подчиненной таблице "Цена" должно существовать одноименное поле, которое является внешним ключом.

Таким образом, таблица "Цена" должна содержать следующие поля (табл. 3.5):

• "Счетчик" (ключевое поле);
• "Код комплектующих" (поле внешнего ключа для таблицы "Комплектующие");
• "Код поставщика" (поле внешнего ключа для таблицы "Поставщики");
• "Цена" (числовое поле).

Таблица 3.5. Цена

Код комплектующих Код комплектующих Код поставщика Цена 1 К1 П1 9000 2 К1 П2 10000 3 К2 П1 5000 4 К2 П2 6000 5 КЗ П1 250 6 КЗ П2 300 7 К4 П1 100 8 К4 П2 150

Межтабличная связь обеспечивает целостность данных. Связанные таблицы представляют собой единую базу данных, в которой можно создавать новые таблицы, а также запросы и отчеты, содержащие данные из связанных таблиц.

Базы данных, состоящие из связанных двумерных таблиц, принято называть реляционными.

Прежде чем приступить к созданию реляционной базы данных, необходимо продумать ее проект. Проект представляет собой модель будущей БД, состоящей из объектов и их связей, необходимых для выполнения поставленных задач.

Процесс проектирования включает, прежде всего, определение перечня необходимых таблиц и задание их структуры, а также установление типа связей между этими таблицами.

Вопросы для размышления

1. Почему в некоторых случаях целесообразно использовать многотабличные, а не однотабличные базы данных?

2. Какие типы связей между таблицами возможны в реляционных базах данных?

Практические задания

3.9. Разработать проект реляционной базы данных "Коллекция аудиозаписей", которая бы содержала главную таблицу "Список аудио-CD" и подчиненную таблицу "Содержание аудио-CD".