7. Előadás tartalma A relációs adatmodell

Átírás

1 7. Előadás tartalma A relációs adatmodell 7.1 A relációs adatmodell 7.2 Relációs adatbázisséma meghatározása 7.3 E/K diagram átírása relációs modellé 7.4 Osztályhierarchia reprezentálása 1

2 7.1 A relációs adatmodell Legelterjedtebb modell Egyszerű deklaratív nyelvvel rendelkezik az adatok kezelésére Értékorientált 2

3 A relációs modellben az adatok egyszerűen reprezentálhatók: kétdimenziós táblákban, u.n. Relációkban Attribútumok: a reláció fejrészében találhatók A reláció-attribútumok a reláció oszlopnevei Általában megadják az oszlopban szereplő adatok jelentését Az ábrán levő attribútumok: cím, év, hossz, műfaj Cím Év Hossz műfaj Csillagok háborúja sci-fi Elfújta a szél dráma Wayne világa vígjáték 3

4 A relációt a következőképpen jelöljük: R (A1, A2,..., An). A reláció nevét és a reláció attribútumainak a halmazát együtt relációsémának nevezzük. a.) Diákok(Név, SzületésiDátum, CsopKod) Név SzületésiDátum CsopKod Nagy Ödön 1975-DEC Kiss Csaba 1971-APR Papp József 1973-JAN b.) Könyvek(Szerző, Cím, Kiadó, KiadÉv) Szerző Cím Kiadó KiadÉv C.J.Date An Introduction to Database Systems Paul Helman Addison- Wesley 1995 The Science of Database IRWIN

5 Séma: reláció neve és attribútumainak zárójelben való felsorolása Film(cím, év, hossz, szalagfajta) Film(szalagfajta, év, cím, hossz) ekvivalens, mert HALMAZ Viszont mindíg kiválasztunk valamilyen standard sorrendet. HALMAZ: Sorrend nem számít Nincs 2 egyforma eleme a halmaznak 5

6 Sorok: a reláció azon sorai, amelyek különböznek az attribútumokból álló fejléc sorától (angolul tuple) (Csillagok háborúja, 1977, 124, színes) Sorok HALMAZ Komponens: Az oszlop és sor találkozása atomi komponens Értéktartományok: minden sor minden komponense atomi, azaz elemi tipusú (egész, karaktersor, dátum) NEM rekordszerkezet, halmaz, lista Minden attribútumhoz hozzátartozik egy értéktartomány. Cím=Karaktersor; év egész; hossz egész műfaj {sci-fi, dráma, vígjáték} konstansok 6

7 A relációk előfordulásai A relációk NEM állandóak, többször is változhatnak az idők során. A változások a relációk SORAIRA vonatkoznak általában, új sorok beszúrása (új számlák készítése, új filmek felvétele az adatbázisba) sorok módosítása (pontatlan vagy hiányos információk miatt) sorok törlése (túlhaladott, nem használható információk) SÉMA változtatása KÖLTSÉGES Új attribútum felvétele: Mivel töltsük ki a meglévő sorokban az attribútumok értékeit? 7

8 A relációs modell tulajdonságai: A tábla nem tartalmazhat két teljesen azonos sort Kulcs értelmezése: egy S attribútumhalmaz az R reláció kulcsa ha: a.) R relációnak nem lehet két sora, melynek értékei megegyeznek az S halmaz minden attribútumára. b.) S egyetlen valódi részhalmaza sem rendelkezik a) tulajdonsággal A táblázat sorainak, oszlopainak sorrendje lényegtelen A táblázat oszlopaira nevükkel hivatkozunk, tehát, két attribútumnak nem lehet ugyanaz a neve 8

9 Külső kulcs: Egy relációséma attribútumainak valamely részhalmaza külső kulcs (másnéven idegen kulcs, angolul foreign key), ha egy másik séma elsődleges kulcsára hivatkozik Jelölés: a külső kulcsot dőlt betűvel, vagy a hivatkozott kulcsra mutató nyíllal jelöljük Példa. A beszállítói nyilvántartás adatbázissémájából: SZÁMLA (számlaszám, ÁFA, dátum, beszállítókód, összeg) Beszállító (beszállítókód, név, cím) 9

10 7.2 Relációs adatbázisséma meghatározása Relációs adatbázisséma: az adatbázist alkotó relációk sémájának az összessége, a relációkban tárolt konkrét értékek alkotják a relációs adatbázist A megszorítások a séma RÉSZE Relációs adatbázis séma meghatározása: egyed-kapcsolat diagram átírása relációsémává egy létező relációs adatbázis sémát normalizálás segítségével normál formára hozunk. 10

11 7.3 E/K diagram átírása relációs modellé Egyedhalmazok átírása: Szabály: az E-K modell minden egyedéhez felírunk egy relációsémát, amelynek neve az egyed neve, attribútumai az egyed attribútumai, kulcsa az egyed kulcs-attribútumai. A séma feletti adattábla minden egyes sora egy egyedpéldánynak felel meg Hossz Cím Év Szalagfajta Filmek Filmek(Hossz, Cím, Év, Szalagfajta) 11

12 Gyenge entitások leképezése: Szabály: a gyenge entitás relációsémáját bővíteni kell a meghatározó kapcsolat(ok)ban szereplő egyed(ek) kulcsával Szerződés(SzínészNév, StúdióNév, FilmCím, GyártÉv, Fizetés) A stúdiója kapcsolat is gyenge, a képen dupla vonal 12 kellene legyen

13 Kapcsolatok leképezése Általános szabály: 1. Vegyünk fel a kapcsolathoz egy új sémát, amelynek neve a kapcsolat neve, attribútumai pedig a kapcsolódó entitások kulcs attribútumai és a kapcsolat saját attribútumai. 2. Ha egy kapcsolat 1:n tipusú és hivatkozásépségi megszorításunk van az 1-es felén, akkor a kapcsolat NEM alakul át relációvá, hanem a kapcsolat n felén levő egyedhalmaz relációjába idegen kulcsként bevesszük a kapcsolat 1 felénél levő egyedhalmaz kulcs-attribútumait. Kulcsok: 1: n kapcsolat: n oldalon álló egyedhalmaz kulcsa (1:1 esetben tetszőleges) m:n kapcsolat: a résztvevő egyedosztályok kulcsainak 13 egyesítése.

14 ÉV NÉV CIM LAKCIM FILMEK SZEREPLŐ SZINÉSZEK HOSSZ MŰFAJ Szereplő(FilmCím, GYártÉv, SzínészNév) 14

15 Név SzemSzám Fizetés Név RészlegID Helység 1..M Alkalmazottak Dolgozik Részlegek 0..1 Alkalmazottak (SzemSzám, Név, Fizetés) Részlegek (RészlegID, Név, Helység) Dolgozik(SzemSzám, RészlegID) 1 Alkalmazottak (SzemSzám, Név, Fizetés, ReszlegID) Részlegek (RészlegID, Név, Helység) 15

16 Szabály: 1. Abban az esetben, ha 1 és 1..M kapcsolatunk van, a kapcsolat integrálható, egy idegen kulcs segítségével az 1..M felőli táblába. 2. Abban az esetben amikor 0..1 és 1..M kapcsolatunk van, a kapcsolatot nem integráljuk, hanem külön jelenítjük meg egy relációban. Így hivatkozás-épségi megszorításokat tehetünk be az egyedhalmazból keletkezett relációk és a kapcsolatból keletkezett relációk közé 3. Integrálható a 2-ik eset is, ha beviszünk egy olyan részleget, hogy pl. (X,nemrészleg, vállalat) 16

17 Lehet olyan alkalmazott, aki NEM tartozik egyik részleghez sem 17

18 ID Név Funkció 444 Miklós Ernő Igazgató 555 Bálint Lajos Lakatos AlkID 555 A1 ReszlegID RészlegID Megnevezés Helység A1 Lakatosműhely A épület B2 Csomagoló B épület Az igazgató, mivel nem tartozik egyik részleghez sem, nincs megfelelő sora a kapcsolat-táblában 18

19 Ebben az esetben MINDEN alkalmazottnak tartoznia kell egy részleghez 19

20 ID Nev Funkcio RészlegID 444 Miklós Ernő Igazgató X 555 Bálint Lajos Lakatos A1 RészlegID Megnevezés Helység A1 Lakatosműhely A épület B2 Csomagoló B épület X Nincsrészleg Mivel az igazgató nem tartozik egyik részleghez sem, viszont a hivatkozás-épség megkívánja, hogy tartozzon valahová, meghatározunk egy olyan részleget, hogy Nincsrészleg, vagy egyszerűen üresen hagyjuk 20

21 Kliens(Klienskód, név, cím, adószám, bank, bankszámla) Számla(számlaszám, ÁFA, dátum, összeg, klienskód) Számlasor(számlaszám, Sorszám, mértékegység, termék, egységár, mennyiség) számlaszám ÁFA Sorszám mértékegység Dátum Számlák 1..M számlája 1 sorai összeg Számlasorok 1..M egységár mennyiség termék 1 Kliensek 21

22 Specializáló kapcsolatok leképezése 1. Minden altípushoz külön tábla felvétele, egy egyed csak egy táblában szerepel. Az altípusok öröklik a főtípus attribútumait. HELYISÉG (épület, ajtószám, név, alapterület) TANTEREM (épület, ajtószám, név, alapterület, férőhely, tábla, vetítő) GÉPTEREM (épület, ajtószám, név, alapterület, gépszám) IRODA (épület, ajtószám, név, alapterület, telefon, fax) 22

23 2. Minden altípushoz külön tábla felvétele, egy egyed több táblában is szerepelhet. A főtípus táblájában minden egyed szerepel, és annyi altípuséban ahánynak megfelel. Az altípusok a főtípustól csak a kulcs-attribútumokat öröklik. HELYISÉG (épület, ajtószám, név, alapterület) TANTEREM (épület, ajtószám, férőhely, tábla, vetítő) GÉPTEREM (épület, ajtószám, gépszám) IRODA (épület, ajtószám, telefon, fax) 3. Egy közös tábla felvétele, az attribútumok úniójával. Az aktuálisan értékkel nem rendelkező attribútumok NULL értékűek. HELYISÉG (épület, ajtószám, név, alapterület, férőhely, tábla, vetítő, gépszám, telefon, fax) 23

24 hossz cím év műfaj szerep Filmek Hangok azegy azegy fegyver Rajzfilmek Bűnűgyi filmek azegy azegy Bűnűgyi Rajzfilmek 24

25 Film(cím, év, hossz, műfaj) BűnűgyiFilm(cím, év, hossz, műfaj, fegyver) Rajzfilm(cím, év, hossz, műfaj) Hang(filmCím, gyártév, színésznév, szerep) BűnűgyiRajzfilm(cím, év, hossz, műfaj, fegyver) Egyedhalmazok összevonása nullérték használatával Film(cím, év, hossz, műfaj, fegyver, hang) Hang(filmCím, gyártév, színésznév, szerep) 25

26 Egy lehetséges megkülönböztetés NULL érték használatával Hang Fegyver Filmtipús NULL NULL Film NULL Érték Bűnűgyi film 0 NULL Néma rajzfilm 0 Érték Néma bűnűgyi rajzfilm 1 NULL Hangos rajzfilm 1 Érték Hangos bűnűgyi rajzfilm 26

27 A személyek közötti szülői, házastársi kapcsolat modellezése Gyereke Személy Gyerek Apa Anya 1..M 1..M 1 1 Apja Házastársak Anyja 27

28 A relációk felírása: csak kapcsolatokban különböznek a személyek. Személy(név, szüldátum,cím) Apja(apaNév,apaSzülD, gyereknév, gyerekszüld) Anyja(anyaNév,anyaSzülD, gyereknév, gyerekszüld) Házastárs(apaNév,apaSzülD, anyanév, anyaszüld) Gyereke(személyNév,szemSzülD, gyereknév, gyerekszüld) A házastársi kapcsolatban, ha egy bizonyos pillanatot veszünk, akkor 1:1 kapcsolat van, másképp 1..N az 1..M-hez 28 A relációba való átírás nem egyezik a rajzzal emiatt.

29 1) Mi a relációs modell? 2) Mik a sémák? Összefoglaló kérdések 3) Hogy történik az egyedhalmazok átírása relációkká? 4) Kapcsolatok átírása relációkká? 5) Osztályhierarchia reprezentálása a relációs modellben. 29