1 / 48

Relacioni model

Relacioni model. Baze podataka. Relacioni model. Osnovne karakteristike: Sve se predstavlja relacijama (tabelama) Zasniva se na strogoj matematičkoj teoriji Minimalna redu n dansa podataka Jednostavno ažuriranje podataka Izbegnute su anomalije ažuriranja

yama
Download Presentation

Relacioni model

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Relacioni model Baze podataka

  2. Relacioni model • Osnovne karakteristike: • Sve se predstavlja relacijama (tabelama) • Zasniva se na strogoj matematičkoj teoriji • Minimalna redundansa podataka • Jednostavno ažuriranje podataka • Izbegnute su anomalije ažuriranja • Redosled kolona i redova u tabeli nije bitan • Ne mogu da egzistiraju dva identična reda (rekorda) u jednoj tabeli • Svaki red se može jednoznačno odrediti (postoji primarni ključ)

  3. Student Knjiga BrInd Ime SifK Naziv 75/01 Marko 001 Računovodstvo 22/02 Petar 002 Baze podataka 156/03 Milan 003 Osnove finansija 112/02 Dragan 004 Poslovna informatika 005 Marketing Relacioni model Tabela, sa svojim atributima, je osnovni objekat relacione baze podataka

  4. Relacioni model • Suština relacionog modela je da se i klase objekata i klase veza između objekata predstavljaju na jedinstven način, tj. preko tabela. • RBP se sastoji iz više tabela. Tabele su povezane ključevima. • Informacija iz RBP se dobija postavljanjem upita. • Nije od značaja gde i kako su smeštene tabele.

  5. Relacioni model • Svaka tabela mora da ima: • Ime ili naziv tabele, • Spisak atributa i • Vrednosti atributa (podaci upisani u polja) STUDENT

  6. Relacioni model kolone Naziv tabele slogovi

  7. Relacioni model podataka • Razmatraju se sledeće komponente relacionog modela podataka: • Strukturna komponenta – predstava podataka • Integritetna komponenta– zaštita podataka • Manipulativna komponenta – manipulisanje podacima

  8. Adresa Ulica Broj Poštanski broj Grad Atributi • Imenovane osobine entiteta • Prost atribut (simple) - ne može se rastavljati na delove bez gubitka svakog značenja – atomska vrednost. • Složen atribut (composite) se sastoji od više prostih atributa. Može se rastaviti na delove.

  9. Atributi • Pri projektovanju IS, treba pažljivo birati atribute, u skladu sa potrebama • Primer:STUDENT (BrInd, Ime, Prezime, DatRodjenja, Adresa, Telefon,...) • DatumRodjenja – sa namerom posedovanja podatka o starosti svakog studenta – dobar izbor atributa (informacija se može izračunati) • GodineStarosti – loš izbor atributa – zahtevalo bi se svakodnevno ažuriranje BP

  10. Atributi • Skup svih mogućihvrednosti nekog atributa Ai naziva se domen tog atributa i označava se sa Di ili Dom(Ai) • Domen - tip podataka u programiranju • Jedan domen za više atributa. Obrnuto ne važi. • Primeri: • Atribut: Visina (cm)D1: skup celih pozitivnih brojeva • Atribut: NazivKnjigeD2: skup svih različitih naslova knjiga • Atribut: BojaD3: {“žut”,”crven”,”zelen”,”plav”}

  11. Šema relacije • Šema relacije R je konačan skup atributa {Ai} i konačan skup ograničenja {Oj}nad vrednostima tih atributa. • Ograničenja: atributi ne mogu uzimati bilo koje vrednosti. • Podrazumeva se da kada su zadati atributi, zadati su i njihovi domeni. • Osobine šeme relacije: • Nazivi atributa moraju biti različiti - unikatnost • Redosled atributa nije bitan • Šema relacije mora da sadrži bar jedan atribut

  12. Šema relacije • Šema relacije se zapisuje: R(D,K) R - ime relacije D - skup obeležja D={A1, A2, A3,...} Ai – atribut (obeležje) K – skup ključeva • Šema relacije predstavlja svojstva klase objekata ili veza nekog informacionog sistema • Šema relacije: definicija logičke strukture neke klase.

  13. Šema relacije • Primer: Šema relacije STUDENT: R(D,K) D={A1, A2, A3,...} STUDENT ({BrInd,Ime,Prezime,BrPolIspita}, {BrInd}) Šema relacije JE_AUTOR: R(D,K) D={A1, A2, A3,...} JE_AUTOR ({SifA,SifN,Koji}, {SifA+SiN})

  14. Relacija • Relaciji u praksi odgovara jedna datoteka • Svakoj n-torki odgovara jedan slog te datoteke • Slogovi su zapisani u određenom redosledu, najčešće po redosledu unošenja • Primer: STUDENT (BrInd,Ime) student ( BrInd, Ime ) 123/02 J.Jankovic 11/03 P.Petrovic 151/02 J.Jovanovic III-15/04 M.Markovic šema relacije relacija

  15. Terminologija

  16. NULL vrednost • Univerzalnog tipa, primenjiva za sve atribute (svih domena). • U praksi postoje situacije kada u relacije unosimo n-torke za koje su vrednosti nekih atributa nepoznate. • Postoje dva slučaja koji proizvode Null vrednost: • Vrednost postoji, ali nije poznata u trenutku unosa n-torke. 2. Vrednost je nedefinisana, nema smisla.

  17. NULL vrednost • Npr. Ako je zadata šema relacije: STUDENT (BrInd,Ime,Prezime,Telefon) • Kod upisa studenata unosimo sve podatke izuzev podataka o telefonu. • Problem je posledica trenutnog nepoznavanja vrednosti atributa. • Naknadno se može uneti. • Npr. Ako je zadata šema relacije: STUDENT (BrInd,Ime,Prezime,Telefon,Smer) • Ne može se uneti smer za studente 1. i 2. godine, jer se naknadno opredeljuju za nega. • Problem je posledica ovako odabrane strukture šeme relacije

  18. NULL vrednost • Pri projektovanju IS pažljivo birati šeme relacija –izbegavati unos prevelikog broja vrednosti NULL (racionalnost) • Primer: Šema relacije Službenik i uvođenje atributa medaljaSlužbenik (JMBG,Ime,...,Medalja,...) • Za većinu službenika na tom mestu bi ostalo prazno mesto sa vrednošću NULL • Rešenje problema: kreiranje nove šeme relacije Odlikovanja (JMBG,Medalja) • Nova relacija bi bila potpuno popunjena, a preko atributa JMBG bila bi “povezana”sa šemom relacije Službenik

  19. Ključ šeme relacije • Ključ K relacije R je podskup skupa obeležja (atributa) te relacije koji ima sledeća svojstva: • Vrednosti atributa iz K jednoznačno određuju pojavu šeme relacije (ne mogu postojati dve n-torke date relacije sa istim vrednostima atributa iz K) - jedinstvenost ključa • Ako izbacimo iz K bilo koji atribut, tada se narušava svojstvo 1 - minimalnost ključa

  20. Ključ šeme relacije • Relacija može da ima više “kandidata” za ključ • Zovemo ih ekvivalentni ključevi i uvek se jedan od njih bira za primarni ključ • Primer: • Student({BrInd,Ime,Prez,BrPIsp,JMBG}, {BrInd,JMBG}) ekvivalentni ključevi primarni ključ

  21. Primarni ključ - primeri - • Student(BrInd,Ime) • Knjiga(SifK,SifN) • Autor(SifA,Ime) • Naslov(SifN, Naziv, SifO) • Oblast (SifO, Naziv) • Je_autor(SifA,SifN,Koji) • Drzi(SifK,BrInd,Datum)

  22. Strani(spoljni) ključ • Za strani ključ neophodne su dve relacije • Ključ jedne relacije u ulozi atributa druge relacije • Strani ključ povezuje dve relacije (tabele) • Primer: STUDENT (BrInd, Ime) KNJIGA (SifK, Naziv) DRŽI (SifK , BrInd,, Datum) Strani ključ relacije Drži koji pokazuje na primarni ključ relacije Student Strani ključ relacije Drži koji pokazuje na primarni ključ relacije Knjiga

  23. Ključ - primeri - • Student (BrInd,Ime) • Knjiga(SifK,SifN) • Naslov(SifN,Naziv,SifO) • Oblast(SifO,Naziv) • Autor(SifA,Ime) • Drzi(SifK,BrInd,Datum) • Je_autor(SifA,SifN,Koji) • Jedna šema relacije može da sadrži više stranih ključeva • Strani ključ može biti u sastavu primarnog ključa • Strani ključ može istovremeno biti i primarni ključ u celini

  24. Ključ – primeri - • Kada se sve dešava unutar jedne šeme relacije koja sadrži oba učesnika u vezi “strani ključ – primarni ključ” Primer 1: • Radnik(SifR,Ime,Adresa,SifNad) (Pretpostavka: svaki radnik ima samo jednog nadređenog) Primer 2: • Osoba(JMBG, Ime, Adresa,...)Brak(JMBG1, JMBG2, Datum_venčanja)

  25. Šema RBP • Osnovni pojmovi relacionog modela podataka: atribut, domen, šema relacije i relacija. • Šema relacione BP – prvi izvedeni pojam relacionog modela podataka. • Šema relacione BP je konačan skup šema relacija {Ri} i konačanskup U ograničenja koja važe između njih. • Skup ograničenja U uključuje samo ograničenja koja važe između pojedinih šema relacija. • Ograničenja nad atributima {Oi} su uključena kroz relacije

  26. Šema RBP • Šema relacije predstavlja definiciju relacije. Po analogiji, šema relacione BP predstavlja definiciju relacione BP. • Primer: Inf. sistem Biblioteka ima sledeću strukturnu komponentu šeme relacione BP (svakoj klasi odgovara jedna šema relacije): Objekti: Student(BrInd,Ime) Knjiga(SifK, SifN) Naslov(SifN,Naziv,SifO) Autor(SifA,Ime) Oblast(SifO,Naziv) Veze: Drzi(SifK,BrInd,Datum) Je_autor(SifA,SifN,Koji)

  27. Relaciona BP • Relaciona BP je drugi izvedeni pojam u okviru relacionog modela podataka. • Definicija: Relaciona baza podataka BP je konačan skup relacija {ri} nad šemom relacione BP {Ri} • Nad šemom relacione baze podataka Biblioteka imamo sledeću relacionu bazu podataka Biblioteka (ona svojim sadržajem predstavlja stanje sistema Biblioteka u jednom trenutku)

  28. Primer: RBP biblioteka -objekti- Autor (SifA, Ime ) AP0 A.Popovic IT0 I.Todorovic AP1 A.Petrovic JN0 J.Nikolic DM0 D.Markovic ZP0 Z.Petrovic Student (BrInd, Ime ) 75/00 M.Marković 122/03 D.Ivanović 5/01 P.Jovanović 175/01 R.Savić

  29. Primer: RBP biblioteka -relacijezaobjeke - Knjiga (SifK, SifN ) Naslov(SifN, Naziv, SifO ) RBP0 Relacione baze podataka 1 FT00 Finansijska tržišta 2 PI00 Poslovna informatika 1 OS00 Osnove finansija 2 001 RBP0 002 RBP0 003 FT00 004 PI00 005 PI00 006 PI00 007 OS0 008 OS0 009 OS0 Oblast (SifO, Naziv) • Informatika • Finansije

  30. Primer: RBP biblioteka -relacijezaveze- Drži (SifK, BrInd, Datum) 001 JJ0 10.11.03 002 PP0 01.06.04 004 JJ0 15.03.05 Je_autor (SifA, SifN, Koji ) AP0 RBP0 1 JN0 RBP0 2 DM0 FT00 1 ZP0 PI00 1 DM0 PI00 2 AP1 OS00 1 IT0 OS00 2 ZP0 OS00 3

  31. Relaciona BP • Relaciona BP je konačan skup relacija • Svaka relacija ima svoju šemu • Svaka relacija ima svoje instance (n-torke) tj. telo • Nazivi relacija moraju biti različiti • U jednoj relaciji imena atributa moraju biti različita

  32. Integritetna komponenta • Služi za predstavljanje ograničenja koja važe nad podacima, odnosno nad vrednostima pojedinih atributa • Definiše ograničenja u pogledu postojanja, vrednosti i međuzavisnosti koje podaci u bazi moraju da zadovolje (skup svih ograničenja koja važe)

  33. Integritetna komponenta Ograničenja se po prirodi dele u tri grupe: • Ograničenja torki (izražavaju činjenicu da vrednost atributa mora biti iz datog domena) • Relaciona ograničenja (čuvaju korektnost veza između atributa unutar relacije) • Međurelaciona ograničenja (ograničenja koja se odnose na strani ključ)

  34. Integritetna komponenta • Ograničenja koja proizilaze iz zahteva unikatnosti n-torki u relacijama nazivaju se identifikacioni ili egzistencijalni integritet. • U jednoj relaciji ne mogu da postoje dve iste n-torke

  35. Integritetna komponenta • Ograničenja koja se eksplicitno zadaju preko skupova ograničenja Oi u okviru šema relacija Ri. • Takva ograničenja su posledica ograničenja koja važe nad svojstvima u realnom sistemu • Takva ograničenja nazivaju se funkcionalni integritet • Teorija funkcionalnih zavisnosti i normalne forme

  36. Integritetna komponenta • Ograničenja koja uključuju atribute koji se nalaze u različitim relacijama i koja se zadaju preko skupa ograničenja U u okviru šeme relacione BP nazivaju referencijalni integritet.

  37. 1. Identifikacioni integritet • Identifikacioni integritet proizilazi iz osobina unikatnosti n-torki u relaciji i svodi se na formulaciju odgovarajućeg uslova • Primarni ključ mora biti jedinstven i definisan • Uslov identifikacionog integriteta: Ni jedan atribut šeme relacije R koji je u sastavu primarnog ključa nikada ne sme imati NULL vrednost u relaciji r. • Ukoliko ovo ne bi bilo ispunjeno, može nastupiti situacija da dve ili više n-torki u relaciji postanu identične.

  38. 1. Identifikacioni integritet • Primer: Je_autor (SifA SifN Koji) .................................... AP0 RBP0 1 AP0 PI00 1 • Ako bi se dozvolilo da npr. SifN uzme vrednost NULL Je_autor (SifA SifN Koji) .................................... AP0 NULL 1 AP0 NULL 1 • Dobile bi se dve identične n-torke što je nedozvoljeno u relacionom modelu.

  39. 2. Funkcionalni integritet • f: X→Y f - naziv funkc.zavisnosti; X,Y - skupovi obeležja • X funkcionalno određuje Y ili Y funkcionalno zavisi od X znači da: • svakom elementu iz domena X može se pridružiti najviše jedan element iz domena Y • Poznavanjem jedne vrednosti obeležja X, može se tačno odrediti odgovarajuća vrednost obeležja Y

  40. 2. Funkcionalni integritet • Trivijalna funkcionalna zavisnost je ona koja je uvek zadovoljena Primer1: • U={A,B,C} → A→A, ABC→A, AB→B • (desna strana je podskup leve) Primer2: • N-nastavnik, S-student, P-predmet • Svaki N predaje najviše jedan P • Ako S sluša neki P, sluša ga kod samo jednog N • Jedan P predaje najviše jedan N • N→P, SP→N, P→N

  41. 3. Referencijalni integritet • Suština referencijalnog integriteta je u ograničavanju vrednosti stranog ključa. • Uslov referencijalnog integriteta: Svaki podskup atributa šeme relacije R koji predstavlja strani ključ može u relaciji r imati: • ili vrednost primarnog ključa u ciljnoj relaciji • ili vrednost NULL.

  42. 3. Referencijalni integritet • Sa stanovišta izmena (ažuriranja)u relaciji koja sadrži strani ključ važe sledeća ograničenja: • Ne može se uneti n-torka sa vrednošću stranog ključa koja nije jednaka nekoj vrednosti primarnog ključa u ciljnoj relaciji ili NULL vrednosti • Ne može se izmeniti n-torka tako da vrednost stranog ključa ne bude jednaka nekoj vrednosti primarnog ključa u ciljnoj relaciji ili NULL vrednosti

  43. 3. Referencijalni integritet • Sa stanovišta izmena (ažuriranja)u ciljnoj relacijivaže sledeća ograničenja: • Dodavanje nove n-torke (u ciljnoj relaciji) ne narušava ref. int. - nastaje samo nova vrednost primarnog ključa. • Uklanjanje n-torke (a izmena ponekad) dovodi do nestanka jedne vrednosti primarnog ključa. Ako bi se ta operacija izvršavala bezuslovno to bi narušilo referencijalni integritet.

  44. 3. Referencijalni integritet • Poželjno je naglasiti da li ref. integritet u pojedinim slučajevima uključuje NULL • Za specifikaciju referencijalnih integriteta usvojena je posebna notacija: • Za skup vrednosti koje u r nad R uzima neki podskup atributa X • Zapisuje se kao R[X] i čita kao “projekcija relacije r po podskupu atributa X”

  45. Primerza šemu relacione BP Biblioteka • Student (BrInd,Ime) • Knjiga(SifK,SifN) • Naslov(SifN,Naziv,SifO) • Oblast(SifO,Naziv) • Autor(SifA,Ime) • Drzi(SifK,BrInd,Datum) • Je_autor(SifA,SifN,Koji)

  46. 3. Referencijalni integritet Specifikacija referencijalnih integriteta glasi: • Knjiga[SifN]  Naslov[SifN] • Naslov[SifO]  Oblast[SifO]NULL • Drzi[SifK]  Knjiga[SifK] • Drzi[BrInd]  Student[BrInd] • Je_autor[SifA]  Autor[SifA] • Je_autor[SifN]  Naslov[SifN]

  47. Referencijalni integritet • Primer: Za šemu relacije Radnik: Radnik(SifR,Ime,Adresa,SifNad) postojala bi sledeća specifikacija ograničenja: Radnik[SifNad]  Radnik[SifR]

  48. Referencijalni integritet • Zavisnost sadržavanja - ograničenje između skupova obeležja pri čemu mora da važi da je domen jednog obeležja podskup domena drugog obeležja • Referencijalni integritet je međurelaciona zavisnost sadržavanja kod koje skup obeležja nadskupa predstavlja primarni ključ šeme relacije

More Related