Реляциялы берілгендер қорына қол жеткізу.

Жалпы 3НФ-ға сәйкес келетін реляциялы берілгендер қорының бірнеше қасиеті бар. Оларды білу онда сақталған ақпаратты өңдеу процедураларын реттейді және жеңілдетеді. Берілгендер қорымен орындалатын типтік процедуралар: теріп алу, түзету және арифметикалық есептеулер.

Ары қарай қарастырылатын материалда келесі белгілеулер қолданылады:

А – кілттік емес атрибуттың атауы,

V – оның мәндерінің бірі,

е – бастапқы кілттің сәйкес мәні,

@ - салыстыру белгілерінің бірі =,#,<,>,>=,<=

? – анықталу керек е немесе V шамалары.

Сауалдардың 3 класы бар:

1. А(е) =? – кілттің белгілі мәні бойынша атрибут мәнін табу;
2. A(?)@V – кілттік емес атрибуттың берілген мәні бойынша жазбаларды табу;
3. A(?)=? – әрбір жазба үшін берілген атрибуттың мәндерін атап өту.

Екінші типті сауалдың шартында ЖӘНЕ, НЕМЕСЕ, ЕМЕС логикалық операциялар да кездеседі.Сауалдарда келесі түсініктер қолданылады:

Сауал қабығы – сауал формуласында кездесетін атрибуттар атауларының жиыны;

Сауал кірісі – A(?)@V түріндегі шарт берілген атрибуттар атауларының жиыны;

Сауалдың шығысы – сауал нәтижесі.

Сауал мысалы: темір жол арқылы КЭМЗ зауытына өзінің өнімдерін Киевте орналасқан қандай кәсіпорындар алып еледі? Мұнда сауал қабығын келесі атрибуттар құрайды: Кәсіпорын (жабдықтаушы), Қала (жабдықтаушының), Өнім, Зауыт (тұтынушы), Көлік_түрі.Сауалдың кірісі – Қала, Зауыт, Көлік_түрі.

Сауал кілті Кәсіпорын, Өнім, Зауыт болатын R(Кәсіпорын, Қала, Өнім, Зауыт, Көлік_түрі) қатынасының негізінде орындалады деп санайық.Зауыт атрибуты бастапқы кілттің бөлігі болып табылады, яғни берілген сауал 2-ші типке жатады.

Сауал шығысы – Кәсіпорын.

Берілгендер қоры сауалдарын реляциялы алгебра операторларымен орындаудың бірнеше ережесі бар:

1.Сауалдың сөздік формуласында сауал қабығын, кірісін, шығысын құрайтын атрибуттар атауларын және теріп алу шарттарын ерекшелеу;

2.Сауал қабығы атрибуттарының жиынын тіркеу. Егер барлық қажетті атрибуттар бір қатынаста болса, онда келесі теріп алу және проекциялау операциялары тек солармен орындалады. Егер олар бірнеше қатынастарда орналасса, онда ол қатынастарды алдымен қосып алу қажет. Әрбір қатынастар жұбы атаулары сәйкес атрибуттар тендігі шарты бойынша қосылады.Әрбір қосылудан кейін проекцияның көмегімен келесі операциялар үшін қажет емес атрибуттарды алып тастауға болады.

3. Алынған жалғыз қатынас ары қарай теріп алу және проекциялау операциялармен өңделді. Атрибут мәндері бойынша теріп алу бұл атрибутты қатынастан алып тастайтын проекцияның алдында орындалуы тиіс.

4. Егер сауады бөліктерге бөлуге болса,онда оныңорындалуыда бөлінеді мұнда ішкі сауалдың нәтижесі жеке қатынас болып табылады.

5. Аталған әрекеттер тізбегі стандартты болып табылады, бірақ өте үлкен өлшемді аралық қатынастаржасайды.Бұл кемшіліктін орнын бастапқы қатынастармен (қосулуды орындауға дейін) қандайда бір теріп алу және проекцияалау операцияларын орындап және қажет қосулар ретінөзгерте отырып толтыруға болады.

3НФ-дағыберілгендер қоры шығынсыз қосылу қасиетіне ие, яғни берілгендер қорын 3НФ-ға келтіру алгоритимімен алынған қатынастарды кез келген ретте қосу арқылы барлық берілгендер қорын бейнелейтін жалғыз қатынасты алуға болады.

3-НФ-дағы берілгендер қорынан теңдік шарты бойынша кез келген екі қатынасты қосу үшін келесі заңдылық орынды: егер қосылу орындалатын атрибут немесе атрибуттар тобы қосылатын қатынастарынын бірінің кілті болып табылатын болса, қосылу дұрыс болып табылады.

Қатынастар жүйесін қарастырайық:

ДЕТАЛЬ (бұйым_коды, атауы);

ЖАБДЫҚТАУШЫ (жабдықтаушы_коды, қала,көлік_түрі);

ТАСЫМАЛ((жабдықтаушы_коды, тұтынушы_коды, бұйым_коды,күні саны).

Осы қатынастар жүйесіне қойылатын сауалдарға мысал келтірейк.Сауалдардың орындалу үшінқажет әрекеттеледі FoxPro тобының БҚБЖ тілінің командаларымен көрсетеміз.

1.Барлық жеткізлетін бұйымдардың кодын алу.

Бұйым_коды атрибуты 1-ші және 3-ші қатынастарда бар. Мағынасы бойынша сауал 3-ші қатынастан проекция жасау арқылы алынады.

Use ТАСЫМАЛ

Copy to П1 fields Бұйым_коды

Қатынаста кодтар қайталануы мүмкін,сондықтан оларды алып тастау керек. Оны индекстеу арқылы орындаймыз:

Use ТАСЫМАЛ

Index on Бұйым_коды to ТАСЫМАЛ.idx

Copy to R1 fields Бұйым_коды

2.Пермь қаласынан шығатын бұйымдарды автокөлік арқылы тасымалдайтын жабдықтаушылар кодын бөліп алу.

Сауал формуласындағы атрибуттар тізімі: Жабдықтаушы_коды, Қала, Көлік_түрі. Олардың барлығы ЖАБДЫҚТАУШЫ қатынасына енеді.

Use ТАСЫМАЛ

Copy to R2 fields Жабдықтаушы_коды;

for Қала = «Пермь».and. Көлік_түрі = «Автокөлік»

3. «Маяк» зауыты (Жабдықтаушы_коды-175) жабдықтайтын бұйымдар атауларын алу.

Сауал атрибуттары әртүрлі қатынастарда орналасқан: бұйым атауы ДЕТАЛЬ қатынасында, Жабдықтаушы_коды – ТАСЫМАЛ қатынасында. Сондықтан Бұйым_коды атрибуты арқылы оларды қосу керек.

Select 1

Use ТАСЫМАЛ

Select 2

Use ДЕТАЛЬ

Join with B to R3 for Бұйым_коды = ТАСЫМАЛ. Бұйым_коды.and.;

ТАСЫМАЛ. Жабдықтаушы_коды = 175 fields Атауы

4. Бұйым коды 15 немесе 38 болатын бұйымдарды жеткізетін барлық жабдықтаушылар кодын алу.

Сауал атрибуттары: Жабдықтаушы_коды, Бұйым_коды.Олар бір қатынасқа кіреді.

Use ТАСЫМАЛ

Copy to R4 fields Жабдықтаушы_коды;

for Бұйым_коды = 15.or. Бұйым_коды = 38

Егер бұйымдар тізімі үлкен болса, онда оны қандай да бір қатынасында сақтаған жөн, мысалы, Z1 (Бұйым_коды),сөцтіп келесі командаларды орындау керек.

Select 1

Use ТАСЫМАЛ

Select 2

Use Z1

Join with ТАСЫМАЛ to R4;

for Бұйым_коды = ТАСЫМАЛ. Бұйым_коды;

fields Жабдықтаушы_коды

5. Бұйым коды 15 немесе 38 болатын бұымдардың екеуін де жеткізетін барлық жабдықтаушылар кодын алу.

Use ТАСЫМАЛ

Copy to R5 fields Жабдықтаушы_коды;

for Бұйым_коды = 15.and. Бұйым_коды = 38

R5 бұл жағдайда бос қатынас болады. Оны болдырмау үшін келесі командалар жиынын орындаған жөн:

Select 1

Use ТАСЫМАЛ

Copy to W1 fields Жабдықтаушы_коды for Бұйым_коды = 15

Copy to W2 fields Жабдықтаушы_коды for Бұйым_коды = 38

Use W1

Select 2

Use W2

Join with W1 to R5 for Жабдықтаушы_коды = W1.Жабдықтаушы_коды;

fields Жабдықтаушы_коды

Әрбір жеткізілетін бұйым үшін оның атауы мен жабдықтаушысының орналасқан жерін таңдап алу қажет.

Сауал атрибуттары Атауы мен Қала әртүрлі қатынастарда орналасқан.Оларды қосу мүмкін емес, себебі олардың ортақ атрибуттары жоқ. ТАСЫМАЛ қатынасын пайдаланып мәселе келесі жолымен шешіледі:

Select 1

Use ТАСЫМАЛ

Select 2

Use ДЕТАЛЬ

Join with ТАСЫМАЛ to R7;

for Бұйым_коды = ТАСЫМАЛ. Бұйым_коды;

fields Бұйым_коды, ТАСЫМАЛ. Бұйым_коды, Атауы

Copy to W2 fields Жабдықтаушы_коды for = 38

Use Жабдықтаушы

Select 1

Use R7

Join with ЖАБДЫҚТАУШЫ;

for Жабдықтаушы_коды = ЖАБДЫҚТАУШЫ. Жабдықтаушы_коды;

fields Бұйым_коды, Атауы, ЖАБДЫҚТАУШЫ. Қала

7.2 Берілгендердің иерархиялы модельдері.

Егер құрылымның сызбасы бұталар түрінде келтірілсе, онда ол берілгендер құрылымы иерархиялы деп аталады. Бұта-сызбасының түйіндері – жазбалар, доғалары – жазбалар арасындағы байланыстар.Иерархиялы байланыста бір «жоғарғы» жазбаға көптеген «төменгі» жазбалар сәцкес келеді деп саналады, яғни құрылым «бір-көпке» байланысын қолданады.

Иерархиялы құрылымдағы жазба деген не? Сызбаның басқа түйіндермен байланыссыз қарастырылатын берілген түйініне қатысты жазбалар жиыны нормалданған файлға ұқсас және атрибуттардың ерекше жиынымен сипатталады.

Жазбалардың иерархиялы ұйымдастырылған жиыны иерархиялы берілгендер қоры деп аталады;сызбаның түйініне сәйкес келетін жазбаның жеке типі сегмент деп аталады.

Егер бұтаның екі түйіні доға арқылы қосылған болса, онда жоғарғы деңгейдегі түйін тудырушы, ал төменгі деңгейдегі түйін туынды (немесе бағынышты) деп аталады. Иерархаялы құрылымның кез келген түйінінің (бұта түбірінен басқа) тек бір тудырушы түйіні болады. Төменде иерархиялы құрылымның мысалы келтірілген:

Сызба түйіндеріндегі әрбір жазба типі үшін кілттерді анықтайық:

ФАКУЛЬТЕТ – Р1; КАФЕДРА – Р1,Р5; ПӘН – Р1,Р5,Р9; ТОП – Р1,Р5,Р12; СТУДЕНТ – Р16.

Бағынышты түйіннің кілті тудырушы түйіннің кілтімен бірдей болмайды, бірақ оны өзіне енгізуі мүмкін.

Егер «СТУДЕНТ» жазбасында «сынақ кітапшасының номері» деген ерекше атрибутты студенттің топтағы реттік номеріне алмастырсақ, онда СТУДЕНТ жазбасының кілті келесі түрдеболар еді: Р1,Р5,Р12,Р16.

Берілген иерархиялы сызба бойынша бірінші нормалды формадағы файл жасалуы мүмкін, басқаша айтқанда, иерархиялы берілгендер қорын бір немесе бірнеше нормалданған файлдар бойынша құру.

Иерархиялы файлдарды нормалдау үшін бұтаның әрбір түйнін берілген түйін атрибуттарының барлық түйін кілттерімен бірігуін бейнелейтін сызбасы бар нормалданған файлмен ауыстыру жеткілікті. Егер түйін кілттерінің орнына кілттерге дейінгі толықтыруларды жазатын болсақ, қосылу операциясының нәтижесі өзгермейді.

Біздің мысалымыз үшін сызбалары төмендегідей болатын 3НФ-дағы файлдар жиынын аламыз (сызбаларда кілттік атрибуттардың асты сызылған):

Р1, Р2, Р3, Q4

P1, P5, P6, P7, Q8

P1, P5, P12, P13, P14, Q15

P1, P5, P9, Q10, Q11

P16, P17, Q18, Q19

Иерархиялы файлдарды нормалау нәтижесі бірмағыналы емес. Аталған файлдарды қосу нәтижесінде, мысалы, келесі құрылымдағы файлдарды аламыз:

P1, P5, P9, Q10, Q11

P16, P17, Q19, P1, P2, P3, Q4, P5, P6, P7, Q8, P12, P13, P14, Q15

Бұл файлдар иерархиялы берілгендер қорын нормалдау нәтижесі түрінде де қарастыруға болады. Нормалданған файлдардың иерархиялы берілгендер қорына өзгеруі де бірмағыналы емес және оған қойылған сауалға байланысты. ТАЛАПТАР деп аталатын нормалданған файл берлілсін:

№ рн	Күні	Бөлімше	Материал	Номенкл. Номер	Баға	Саны	Суммасы
Р1	Р2	Р3	Р4	Р5	Q6	Q7	Q8

Одан, мысалыға, келесі иерархиялы құрылымдарды жасауға болады:

Р1

Р2

Р3

P2

P1

P3

Р4

Р5

Q6

Q7

Q8

P4

P5

Q6

Q7

Q8

Сол жақтағы сызба сауал вариантын реттік номері мен күні бойынша бейнелейді. Бірінші деңгейге Р1, Р2, Р3 атрибуттарының жалпы мәндері шығарылады. Оң жақтағы сызба күні бойынша сауал вариантына сәйкес келеді. Онда бірінші деңгейге Р2 атрибутының жалпы мәні шығарылады.

Жоғарғы деңгейге жалпы атрибуттарды шығару иерархиялы құрылымды нормалданған сызба бойынша жасаудың жалпы әдісі.

Қолданушы атрибуттың қайталанатын мәндерінің жалпы көлемін кемітуге қызығушылық білдіреді. Сондықтан нормалданған файлды иерархиялы құрылымға ауыстыру нормалданған файлдарды 2НФ бойынша алдын ала келтірумен байланысты.

7.3 Берілгендердің желілік модельдері

Жұмыс уақытын есепке алу табелін қарастырайық:

ТАБЕЛЬ

Саны Қызметкерлер
	Апта күні Таб номер	Дүйсенбі	Сейсенбі
Ахметов Р. Омаров Ж.

Бастапқы құжат нормаға келтірілмеген. Торларда берілген қызметкердің берілген күндегі жұмыс сағаттарының саны көрсетілген.

Кесте екі типті сауалдарға жауап беруге мүмкіндік береді:

1. Қызметкердің берілген фамилиясы бойынша оның әртүрлі күндердегі жұмыс сағаттарының санын білу.

2. Берілген күн бойынша әртүрлі қызметкерлер үшін жұмыс сағаттарының санын білу.

Нормалданған түрде келесі кестені аламыз:

ТАБЕЛЬ 1

Күні	Қызметкер	Жұмыс сағаттары
S12	S34
Саны	Апта күні	Аты-жөні	Таб номер
Р1	Р2	Р3	Р4	Q5
	Дүйсенбі Сейсенбі Дүйсенбі Сейсенбі	Ахметов Р. Омаров Ж. Ахметов Р. Омаров Ж.

Сауалды белгілейік: С=(Шарт)(П), мұндағы П –сауал нәтижесі болып табылатын проекция, Шарт – сауал шарты (іздеу кілті немесе сауал кілті). Сонда

С1=(S₃₄)(S₁₂,Q5)

С2=(S₁₂)(S₃₄,Q5)

Нормалданған файл құрамында бірде кілтте, бірде сауал нәтижесінде орналасатын АҚБ-н және барлық кезде сауал нәтижесінде енетін Q5 атрибутын бөліп алуға болады. Мұндай түрдегі сауалдарды бір-біріне қатысты инверсті деп атайды. S₁₂, S₃₄, АҚБ-н іздеудің инверсті шарты деп, ал Q5 атрибутын байланыс ақпараты деп атайды. Бұл сауалдарға келесі иерархиялы құрылымдарды сәйкестікке қоюға болады:

S₃₄

S₁₂

S12

Q5

S34

Q5

Екі жағдайда да байланыс ақпараты бағынышты сегменттен орын алған. Осы екі сауалға жауапты қамтамасыз еткен құрылым келесі түрде болады:

Мұндай құралым V-типті желілік сызба деп аталады. Ол екі тудырушы және бір бағынышты сегменттен тұрады. Сызбаға сәйкес байланыс типі – «бір-көпке».

Бағынышты Q5 сегменті S₃₄ және S₁₂ Арасында байланыс ақпараты болып табылады.

S₃₄

S₁₂

Q5

(*)

Ереже: егер С1, С2, С3 АҚБ-рі берілген болса, онда С1 С3 және С2 С3 функционалды байланыстары болмаған жағдайда ғана С3 құрылымды бірлігі С1 мен С2 арасындағы байланыс ақпараты бола алады. (С1,С2) С3 толық функционалды байланысының болуы мүмкін, бірақ міндетті емес.

Қарастырылған V-типті желілік сызба экземплярі желілік берілгендер қоры деп аталады.Оның нормаға келтірілген бейнесі – ТАБЕЛЬ_1 кестесі, ал екі кірісті бейнесі – ТАБЕЛЬ кестесі.

Жаңа түсініктер енгізейік.

Бөлшектеу: S жиыны мен оның ∑ ={S_1,S_2,…,S_k} ішкі жиындары берілсін. Олар келесі шарттарды орындайды:

1) U S_j = S, S_j € ∑

2) Барлық i ≠ j S_{i ^} S_j = ○

Сонда ∑ жиыны S жиынының бөлшектелуі деп аталады.

ТАБЕЛЬ кестесі Q5 атрибутының орындалуы екі бөлшектелуін анықтайды.Бұл бөлшектеулердің бірінің элементі кестенің бағандары болса, екіншісінің элементтері – кестесінің жолдары.

7.4 Әртүрлі берілгендер модельдерін салыстыру.

Төмендегі критерийлер модельдерді ғана емес, сонымен қатар берілгендер қорын басқару жүйесінің ерекшеліктерін де ескереді.

1.Реляциялы модельдер

Артықшылықтары:

- Қарапайымдылығы (бір ғана ақпараттық құрылым);

- Теориялық негіздеу мен нормальдау әдістері берілгендер қорын алдын ала берілген қасиеттерімен құруға мүмкіндік береді (мысалы, минималды қайталану кепілдігімен);

- Берілгендердің тәуелсіздігі (реляциялы берілгендер қоры құрылымын өзгерту кезінде қолданбалы бағдарламаларда минималды түзету орындалады).

Кемшіліктері:

- Қосылу операцияларын орындау кезінде әрекеттер жылдамдығының төмендігі;

- Берілгендер қорын көрсету үшін машина жадында көп орын бөлінуі (басқа модельдермен салыстырғанда).

2.Иерархиялы модельдер

Артықшылықтары:

- Қарапайымдылығы, иерархия қағидасының табиғи болуы;

- Берілгендердің тәуелсіздігі;

- Машина жадын минималды пайдалануы (барлық модельдердің ішінде).

Кемшіліктері:

- Универсалды еместігі (модельді берілгендердің өзара байланыстарыныңбарлық варианты үшін қолдануға болмайды, орындалуы берілгендер қорында қайталанудың көбеюімен байланысты болуы мүмкін);

- Берілгендерге қол жеткізудің тек навигациялық қагидасының мүмкін болуы;

- Берілгендерге қол жеткізу тек түбірлік қатынастар арқылы жүзеге асады.

3. Желілік модель

Артықшылықтары:

- Универсалдығы;

- Берілгендерге қол жеткізу бірнеше қатынастардың мәндері арқылы жүзеге асуы мүмкін.

Кемшіліктері:

- Өте күрделі;

- Берілгендерге қол жеткізудің тек навигациялық қағидасының мүмкін болуы.

Дата добавления: 2015-09-06