• Poza stopniem i typem asocjacji, każdy

związek jest również opisany przez jedną z
dwóch klas przynależności:

– Opcjonalną (może)
– Obowiązkową (musi)

• Związek może być obowiązkowy dla obu lub

jednego z uczestniczących w nim obiektów

– Może – musi
– Musi – może
– Musi – musi

• Przykłady
• -(-)- <- znak może
• [Książka]N–(-)-<jest wypożyczona>-(-)-

1[Czytelnik]

• [pracownik]1-(-)-<wykorzystuje>-----------

1[komputer]

• [kierowca]1----<korzysta>-----------------

1[samochód]

• Elipsa – może, brak elipsy – musi. Domyślnie

– brak elips na modelu – może.

• [lekarz]1-(-)-<wystawia>-(-)-1[Pacjent]

|

|N

[recepta]

• Każdy szef musi być pracownikiem
• Każdy pracownik nie musi być

szefem

• |------------------------------------|
• [pracownik]1-(-)-<jest szefem>-|

Biblioteka

• Biblioteka ma swoich pracowników i czytelników oraz

dysponuje zbiorem książek. Pracownik posiada numer
PESEL, imię i nazwisko, jest określonej płci, ma
określone wykształcenie i staż pracy w bibliotece.
Czytelnik również posiada imię i nazwisko, mieszka pod
określonym adresem oraz posiada przydzielony mu
przy zapisie do biblioteki niepowtarzalny numer
czytelnika. Książka znajdująca się w księgozbiorze
biblioteki ma tytuł, autora, rok wydania oraz numer
ISBN. Czytelnicy wypożyczają książki. Pracownicy
rejestrują zakupione książki oraz zapisują do biblioteki
nowych czytelników.

• Stopień asocjacji

• Spróbujemy wykonać pr
• Zykładowy diagram O-Z (ERD – Entity – Relationship

Diagrams) dla systemu obsługującego hurtownię. Od
utworzonej bazy danych oczekiwać będziemy realizacji
następujących zadań:

–

Ewidencja danych o odbiorcach i dostawcach towarów,

–

Ewidencja i realizacja procesu fakturowania

–

Umożliwienie tworzenia zestawień statystycznych.

• W dziedzinie analizowanego problemu występować będą

następujące podstawowe obiekty:

–

Dostawcy,

–

Odbiorcy,

–

Faktury,

–

Towary.

Model danych

• Model danych to zbiór koncepcji stosowanych do

opisu struktury bazy danych (typy danych, związki
pomiędzy nimi i ograniczenia nałożone na dane).

– Konceptualne modele danych (koncepcja, abstrakcja)

• Wyróżnianie obiektów w miniświecie i związków między nimi

– Implementacyjne modele danych (sposób realizacji)

• Sposób odwzorowywania danych i związków między nimi;

model implementacyjny może być: hierarchiczny, sieciowy,
relacyjny lub obiektowy

– Fizyczne modele danych

• Określają sposoby organizacji danych na dysku.

Model relacyjny

• Przedstawienie w konkretny sposób

obiektów i związków między nimi,

• W modelu relacyjnym dane reprezentuje się

za pomocą dwuwymiarowej tabeli,
nazywanej relacją.

• Pojęcia:

– Relacja (tabela)
– Atrybut (kolumna)
– Krotka (wiersz)

• Relacja to pojęcie matematyczne

• Relacja jest zbiorem krotek,

posiadających taką samą strukturę
(schemat) i różne wartości,
przedstawianych w postaci wierszy
tablicy. Każda krotka zawiera co
najmniej jeden atrybut o określonej
dziedzinie, przedstawiany w postaci
kolumny tablicy.

• Liczba wierszy w tabeli to liczebność

tabeli.

Każda relacja charakteryzuje się

następującymi własnościami:

• Każdy element w tabeli przedstawia jedną daną

elementerną,

• Każda z kolumn jest jednorodna, co oznacza, iż

elementy w kolumnie są tego samego rodzaju,

• Każda kolumna ma odrębną nazwę,
• Wszystkie wiersze muszą być różne; nie dopuszcza

się duplikatów,

• Zarówno wiersze jak i kolumny mogą być

wykorzystane w dowolnej kolejności, bez wpływu na
ich zawartość informacyjną lub znacznie dla funkcji
operującej na tej tabeli,

• Musi istnieć klucz podstawowy (główny) tabeli.

• Pierwszy z warunków wymaga, aby

wprowadzone dane były elementarne.
Oznacza to konieczność wprowadzania do
tabeli wartości, których nie można rozłożyć
na wartości prostsze.

• Konieczność zapewnienia elementarności

ułatwia wprowadzanie danych i nie prowadzi
do niejednoznaczności interpretacji zapisu w
tabeli (zmiana imienia z nazwiskiem, kłopot
wyodrębnienia o składników).

• Warunek drugi – każda kolumna powinna być jednorodna –

to znaczy wpisywanne w nią wartości powinny pochodzić
ze ściśle i precyzyjnie określonego zbioru wartości danego
atrybutu. Wyobraźmy sobie, że mamy kolumnę dotyczącą
wzrostu pracownika. Wiadomo, iż zbiorem wartości będą
dane numeryczne reprezentujące wzrost pracowników, ale
wzrost może być podany w centymetrach, w metrach,
mogą również zdarzyć się dane będą importowane z
innego systemu niż metryczny (185cm, 1,78m, 7stóp). W
jaki sposób je uporządkujemy?

• Warunek trzeci – konieczność stosowania odmiennych nazw

kolumn. Ma to na celu jednoznaczną identyfikację kolumny.
W podanym przykładzie warunek ten jest spełniony.

• Czwarty warunek nie pozwala, aby w tabeli

występowały te same wiersze więcej niż
jeden raz. Ma to na celu uniknięcie
nieprawidłowości związanej z
pozyskiwaniem informacji.

• Piąty warunek – zamiana miejscami kolumn

oraz wierszy nie może powodować zmiany
wartości informacji przechowywanej w tej
tabeli. Jeżeli tabela nie ma tej cechy, to nie
jest tabelą relacyjną.

• Ostatni warunek – konieczność istnienia klucza

pierwotnego tabeli w celu jednoznacznej identyfikacji
wystąpienia danego wiersza relacji (krotki).

• Wiersze w tabeli nie są numerowane, wobec tego musi

istnieć możliwość jednoznacznej identyfikacji każdego
wiersza za pomocą wartości zapisanej w jednej lub kilku
kolumnach. Kolumna taka nosi nazwę klucza
pierwotnego relacji (klucza podstawowego). W
relacji nie mogą wystąpić dwa wiersze, które miałyby
identyczne wartości klucza pierwotnego. Kluczem
pierwotnym może być pojedyncza kolumna lub kilka
kolumn. Wyboru klucza pierwotnego dokonuje osoba
projektująca relację.

Klucz główny

• Każda relacja musi posiadać klucz

główny.

• Klucz główny to atrybut lub kombinacja

kilku atrybutów, które determinują
wartości pozostałych atrybutów relacji.

• Innymi słowy: klucz główny pozwala

identyfikować krotki (wiersze). Nie mogą
istnieć w relacji dwie krotki w takiej samej
wartości klucza głównego.

• Tabelę, która spełnia sześć powyższych

warunków nazywamy relacją. Natomiast
bazę danych używającą relacji określa się
jako relacyjną bazę danych.

• W związku z tym odpowiedź na pytanie co

to jest relacyjna baza danych może
brzmieć następująco:

• Jest to baza danych, która jako sposób

zapisu informacji wykorzystuje tabele
spełniające określone warunki.

Rodzaje i typy kolumn

• Z każdą kolumną jest związany jej typ danych.

Kolumny przypominają pola w plikach. W
relacyjnej bazie danych nie ma
odpowiedników rekordów mogących zmieniać
swój rozmiar czy liczbę składowych. Typ
każdej kolumny musi być prosty i
przechowywać takie dane jak:

– Znaki
– Liczby
– Daty
– Wartości logiczne

Krotka - wiersz

• Wiersze służą do zapisywania

wartości dla pojedynczych obiektów,
które są reprezentowane przez …

W jaki sposób łączymy

tabele?

• Relacyjna baza danych prawie

zawsze składa się z więcej niż jednej
tabeli. W tym momencie zachodzi
konieczność wiązania ze sobą
wierszy w różnych tabelach.

Klucz obcy

• Relacja pozwala na zbieranie powiązanych ze

sobą danych o pewnym obiekcie lub pojęciu. W
rzeczywistości łatwo wskazać związki nie tylko
pomiędzy danymi opisującymi pewien obiekt,
ale również pomiędzy samymi obiektami.

• Model relacyjny pozwala na definiowanie

związków pomiędzy relacjami.

• Związki te tworzy się za pomocą kluczy obcych.
• Klucz obcy jest to atrybut, który jest kluczem

głównym innej relacji.

Ograniczenia

integralnościowe

• Jak wiadomo, baza danych odwzorowuje wybrany fragment niż

rzeczywistości. Odwzorowanie to jest wtedy poprawne, gdy w
każdej chwili baza danych odzwierciedla jeden z możliwych
stanów tej rzeczywistości. Mówimy wtedy, że baza danych jest w
stanie spójnym.

• Po pierwsze należy zapewnić systematyczną (dotyczącą

znaczenia) zgodność danych przechowywanych w bazie danych.

• W przypadku kluczy obcych mamy do czynienia ze specyficznymi

ograniczeniami zwanymi więzami integralności. Wymuszają one
by wartość klucza obcego odwoływała się do klucza głównego w
relacji podstawowej lub przyjmowała wartość pustą NULL.

• Ograniczenia integralnościowe należy rozumieć jako pewne

ograniczenia nakładane na dane, określające, jakie mogą one
przyjmować wartości.

Operacje na danych

• Model relacyjny charakteryzuje się:

– Relacyjnymi strukturami danych
– Więzami integralności
– Dostępnością operatorów algebry

relacyjnej

• Operatory algebry relacyjnej działają

na jednej lub wielu relacjach, a ich
wynikiem są inne relacje.

Operatory algebry relacyjnej

•

Wyróżnia się następujące operatory:

– Selekcji – umożliwiający wybór krotek relacji

spełniających określone warunki

– Projekcji – umożliwiający okrojenie relacji do

wybranych atrybutów

– Połączenia – umożliwiający łączenia krotek wielu

relacji

– Operatory teorii mnogości, np. produkt kartezjański,

unia, przekrój, różnica

•

Operatory kodujemy w języku programowania
(SQL) rozumianym przez system zarządzania
bazą danych.

• Selekcja (ograniczenie) umożliwia

wybór krotek relacji, spełniających
określone warunki.

• Projekcja (rzut), umożliwiający

okrojenie relacji do wybranych
atrybutów.

• Połączenie – umożliwia łączenie

krotek z kilku relacji.

Język baz danych

• Powszechnym standardem w dziedzinie języków baz danych,

oferowanym przez większość relacyjnych baz danych jest
SQL (ang. SQL – Structured Query Language).

• Umożliwia on zarówno definiowanie danych (np. tworzenie

nowej tabeli, dodanie atrybutu do tabeli), jak i
manipulowanie danymi (np. selekcja danych spełniających
zadane kryterium, modyfikacja danych).

• Wyróżnia się:

–

DDL (ang. Data Definition Language) – język definiowania danych

–

DML (ang. Data Manipulation Language) – języka manipulowania
danymi

–

DQL (ang. Data Query Language) – język zapytań

• W języku SQL tworzy się zapytania do bazy danych

(zapytanie zwane jest w MS Access kwerendą).

Język baz danych

• Przykładowe polecenia w języku SQL:
• SELECT * FROM Filmy Select rok >

1990;

• SELECT tytuł, rok FROM Filmy;
• SELECT Nr_albumu, PESEL, Nazwisko,

Imię, Kierunek, Semestr, Tryb FROM
Grupy_studenckie, Studenci WHERE
Grupy_studenckie.Nr_albumu :=
Studenci.Nr_albumu;

• CREATE TABLE Filmy
• ( tytuł VCHAR2(50) NOT NULL

PRIMARY KEY,

• Rok NUMBER(4) NOT NULL,
• Długość NUMBER(3) NULL,
• typFilmu VCHAR2(12) NOT NULL
• CHECK typFilmu in (‘kolor’,’czarno

biały’));

• ALTER TABLE Studenci
• ADD Drugie_Imię VCHAR2(30) NULL;

• ALTER TABLE Studenci
• ADD CONSTRAINT Ograniczenie_01
• UNIQUE (PESEL);

• DROP TABLE Studenci;

• UPDATE Filmy
• SET długość=110
• WHERE tytuł = ‘Potężne kaczory’;

• UPDATE Filmy
• SET rok = rok +1
• WHERE rok > 1990.

• INSERT INTO Studenci(Nr_albumu,

PESEL, Nazwisko, Imię,
Adres_zamieszkania, Imię_Ojca,
Numer_grupy)

• VALUES
• (10,”645”,”…

• DELETE FROM Studenci
• WHERE PESEL = ‘912349355’;