Baze de Date

Un sistem de gestiune a bazelor de date este caracterizat prin modelul de date pe care il utilizeaza pentru a reprezenta, stoca, organiza si manipula datele. SGBD utilizeaza urmatoarele modele de date: -modelul ierarhic, -modelul retea, -modelul relational, -modelul obiect. Un model de date este un ansamblu de concepte, respectiv o conventie de reprezentare ce permite descrierea datelor pe care dorim sa le gestionam. Modelul relational Conceptele sale structurale de baza au fost definite de E.F.Codd si sunt: relatia, domeniul si atributul. O relatie sau tabela prezinta realitatea sub forma unui tabel bidimensional de valori. Fiecare coloana a unei tabele relationale isi ia valoarea intr-o multime de valori permise numita domeniu. Fiecare linie a unui tabel se numeste tuplu sau inregistrare. Numarul total al tuplurilor dintr-o relatie formeaza cardinalitatea relatiei. Fiecare coloana a unui tabel relational corespunde unui domeniu si se numeste atribut, iar fiecare atribut poseda un numar diferit in raport cu un domeniu. Un atribut sau un grup de atribute numit cheie primara va identifica in mod unic fiecare tuplu a unei relatii. O cheie primara este definita ca un grup de n atribute, verificand o dubla proprietate: - unicitatea- valorile cheii primare sunt unice si nenule, - minimalitatea- nici un atribut care face parte din structura unei chei primare nu poate fi luat fara a se pierde unicitatea.. Orice alt atribut care ia valori in acelasi domeniu de definitie cu al cheii primare este numit cheie externa(straina). Modelul relational permite descrierea datelor ale caror valori variaza in timp, in sensul ca pot fi adaugate, sterse sau modificate in si dintr-o relatie. Schema unei relatii reprezinta proprietatile comune si invariabile ale tuplurilor pe care le va contine in decursul timpurilor. O schema a unei baze de date relationale(model relational) este definita ca un ansamblu de scheme de relatii. Deoarece relatiile reflecta un anumit aspect din realitate, acestea se supun unor restrictii care sunt de doua tipuri:Restrictii de integritate care depind de semantica valorilor domeniilor si care cer ca relatiile sa se supuna urmatoarelor reguli:integritatea entitatii, prin care valorile cheii primare trebuie sa fie nenule, altfel cheia nu va mai fi identificator;integritatea referirii, potrivit careia valorile unei chei externe trebuie sa refere tuplurile unei alte relatii sau sa fie nedefinite. Alte restrictii care se aplica asupra domeniilor, reflectand anumite corelatii de ordin valoric(egalitate,inegalitat)

Normalizarea relatiei Are drept scop obtinerea unei scheme relationale optime si se bazeaza pe conceptul forme normale. Normalizarea este bazata pe un proces de descompunere intr-o maniera reversibila a unei relatii de plecare, in mai multe relatii continand fiecare o singura informatie semantica. E.F.Codd a aratat ca intr-o anumita forma relatiile poseda anumite proprietati nedorite pe care le-a numit anomalii de actualizare:

anomalia de stergere- consta in faptul ca anumite date care urmeaza sa fie sterse fac parte din tupluri in care se gasesc si alte date, care mai sunt necesare in continuare, ori stergerea facandu-se la nivelul tuplului, acestea se pierd. anomalia de adaugare- consta in faptul ca anumite date care urmeaza sa fie adaugate fac parte din tupluri incomplete, ceea ce face ca acestea sa nu poata fi adaugate. anomalia de modificare- rezulta din dificultatea modificarii unei valori a unui atribut atunci cand ea apare in mai multe tupluri ale relatiei. Pentru a inlatura aceste anomalii, Codd a stabilit trei forme normale bazate pe conceptul de dependenta functionala. Fie atributele D si E si domeniile lor, dom(D) si dom(E) si fie o functie f:dom(D)---dom(E) Spunem ca f este o dependenta functionala daca oricare ar fi d care apartine dom(D) ii corespunde o singura val apartinand dom(E).

FN1: O relatie este in FN1 daca si numai daca orice atribut ce ii apartine contine o valoare atomica (nu se descompune in alte atribute). FN2: O relatie este in FN2 daca si numai daca ea este in FN1 si orice atribut ce ii apartine non cheie este complet dependent de cheia primara. FN3: O relatie este in FN3 daca si numai daca ea este in FN2 si orice atribut care nu apartine unei chei, nu depinde de un atribut noncheie( nu exista dependente tranzitive noncheie).. Pentru a elimina toate tipurile de redudanta Boyce si Codd au introdus FN care le poarta numele. O rel este in FN Boyce si Codd daca si numai daca dependentele function elementare sunt cele in care o cheie determina un atribut.