پاورپوینت قواعد جامعیت پایگاه داده ها


قواعد جامعیت پایگاه داده ها

1- جامعیت پایگاه داده ها
2- عوامل نقض جامعیت
3- انواع قواعد جامعیت
4- قواعد کاربری و انواع آن
5- متاقواعد و انواع آن
6- راههای اعمال قواعد جامعیت
آنچه در این جلسه می خوانید:

7- عملگرهای جبر رابطه ای
8- کاربردهای جبر رابطه ای
9- حساب رابطه ای
10- مزایا و معایب مدل رابطه ای
11- کاتالوگ در مدل رابطه ای
12- اشیائی که اطلاعات آنها در کاتالوگ نگهداری می شود
آنچه در این جلسه می خوانید:

هدفهای کلی: آشنایی با قواعد جامعیت پایگاه داده ها
هدفهای رفتاری: دانشجو در پایان این جلسه می تواند:
جامعیت پایگاه داده ها و عوامل نقض آن را توضیح دهد.
انواع قواعد جامعیت را نام برده و راههای اعمال آن را شرح دهد.
جبر رابطه ای و حساب رابطه ای را توضیح دهد.
مزایا و معایب مدل رابطه ای را نام ببرد.

جامعیت پایگاه داده ها
یعنی: صحت، دقت و سازگاری داده های ذخیره شده در پایگاه در تمام لحظات

عواملی که سبب نقض جامعیت می شوند:
اشتباه در برنامه های کاربردی
اشتباه در وارد کردن داده ها
وجود افزونگی کنترل نشده
توارد تراکنشها به گونه ای که داده نامعتبر ایجاد شود.
خرابیهای سخت افزاری و نرم افزاری

انواع قواعد جامعیت
1- قواعد کاربری (قواعد خاص)
2- متا قواعد (قواعد عام)

1- قواعد کاربری
قواعدی هستند که توسط کاربرمجاز تعریف می شوند. وابسته به داده های خردجهان واقع هستند، به این معنا که در مورد یک پایگاه داده خاص مطرح می شوند و عمومیت ندارند. به این قواعد، قواعد محیطی یا وابسته به داده و یا محدودیتهای جامعیت معنایی می گویند.

ارزیاب شرایط
مجری اقدامات
تحلیلگر قواعد
تعاریف قواعد
موتور
قواعد
هسته DBMS
دیکشنری قواعد
(بخشی از متاداده)
مونیتور رویدادها
پرسشها
نمای ساده شده یک DBMS فعال

انواع قواعد کاربری در مدل رابطه ای
1- محدودیت میدانی: ناظر بر یک میدان است و مقادیر مجاز آن را مشخص می کند.
2- محدودیت صفتی (ستونی): ناظر به یک صفت است و بیان کننده نوع آن صفت است.
3- محدودیت رابطه ای: ناظر بر یک رابطه است و مقادیر مجاز یک تغییر رابطه ای را مشخص می کند.
4- محدودیت پایگاهی: ناظر بر دو یا بیش از دو متغیر رابطه ای است و به نحوی آنها را به یکدیگر مرتبط می کند.

2- متاقواعد
قواعدی هستند که باید توسط هرسیستم رابطه ای در هر پایگاه داده رابطه ای اعمال شود، ناوابسته به داده های خاص هستند و عمومیت دارند.

انواع متاقواعد
1- قاعده (جامعیت موجودیتی)
2- قاعده (جامعیت ارجاعی)

قاعده
ناظر به کلید اصلی است و چنین است:
هیچ جزء تشکیل دهنده کلید اصلی نمی تواند هیچمقدار داشته باشد.

قاعده
ناظر بر کلید خارجی است و چنین است:
اگر صفت خاصه Ai در رابطه R2 کلید خارجی باشد در این صورت:
Ai در R2 می تواند هیچ مقدار داشته باشد یا اینکه باید حتما مقداری داشته باشد که در رابطه مرجع R1 وجود دارد. به عبارت دیگرمقدار کلید خارجی یک رابطه نمی تواند در رابطه مرجع وجود داشته باشد.

به قواعد C1 و C2 محدودیتهای ساختاری می گویند
محدودیتهای ناساختاری
وابستگی های تابعی

وابستگی های چندمقداری

وابستگی های شمول

وابستگی زمانی

وابستگی برابری

راههای اعمال قواعد جامعیت
1- معرفی کلید اصلی
2- اعلام هیچ مقدارناپذیری صفت
3- معرفی کلید خارجی
4- اعلان محدودیتهای مورد نظر، در شمای پایگاه داده ها
5- نوشتن رهانا
6- اعلان محدودیتها با استفاده از مکانیسم اظهار

عملگرهای جبر
رابطه ای
عملگرهای معمولی
عملگرهای خاص
1- اجتماع
2- اشتراک
3- تفاضل
4- ضرب کارتزین
1- گزینش (تحدید)
2- پرتو
3- پیوند
4- تقسیم

عملگر گزینش تاپلهایی از یک رابطه را گزینش می کند (سطرهایی از جدول را). این عملگر تک عملوندی است و به صورت زیر نوشته می شود:
R WHERE cond(s)
* cond(s) شرط یا شرایط گزینش را مشخص می کند.

علمگر پرتو، مقادیر صفت (صفاتی) از یک رابطه را به دست می دهد. تک عملوندی بوده و چنین نوشته می شود:
PROJECT R OVER(A1,A2,…,Ai)

عملگر پیوند دو عملوندی است و چنین نوشته می شود:
R1 JOIN cond(s) R2
که در آن cond(s) چنین است:
R1.Ai theta R2.Bi
Ai یک صفت از رابطه R1 و Bi یک صفت از رابطه R2 است که از یک میدان مقدار می گیرند و باید ناهمنام باشند.

کاربردهای جبر رابطه ای
1- بازیابی داده ها
2- ذخیره سازی داده ها
3- تعریف انواع رابطه های مشتق
4- تعریف قواعد برای کنترل پایگاه داده ها
5- تعریف داده ها به عنوان حیطه بعضی عملیات کنترل
همروندی تراکنشها
6- ضابطه تشخیص کامل بودن زبانهای رابطه ای

حساب رابطه ای
حساب رابطه ای، با جبر رابطه ای منطقا معادل است، یعنی برای هر عبارت جبر رابطه ای، یک عبارت معادل در حساب رابطه ای وجود دارد و برعکس. تفاوت آنها این است که جبر رابطه ای، دستوری است، اما حساب رابطه ای توصیفی است.

حساب رابطه ای
حساب تاپلی: در این حساب مفهوم مهمی به نام متغیر تاپلی وجود دارد که تنها مقادیر مجازش، تاپلهای رابطه هستند.
حساب میدانی: در این حساب، متغیر میدانی وجود دارد که از یک میدان مقدار می گیرد. در این حساب یک شرط اضافی به نام شرط عضویت وجود دارد.

در حساب رابطه ای تاپلی دو سور وجود دارد:
1- سور وجودی: به صورت نوشته می شود، به این معنا که حداقل یک مقدار برای متغیر T وجود دارد به نحوی که f به ”درست“ ارزیابی شود.
2- سور همگانی: به صورت نوشته می شود. یعنی به ازاء تمام مقادیر متغیر T، f به ”درست“ ارزیابی می شود.

مزایای مدل رابطه ای
1- نمایش ساده
2- مبنای ریاضی دارد.
3- تامین کننده استقلال داده ای است.
4- یک عنصر ساختاری اساسی به نام رابطه دارد.
5- کامل است.
6- عدم نیاز به مفهوم کلاسیک نظم.
7- برای بهترسازی طراحی، ابزار طراحی بهتر دارد.
.
.
.

معایب مدل رابطه ای
1- دشواری در نمایش داده های پیچیده
2- دشواری در نمایش مفاهیمی مانند وراثت، تعمیم و …
3- نداشتن قواعد جامعیت ذاتی
4- عدم امکان مدلسازی رفتار اشیاء
5- فقدان اکمال برنامه سازی و اکمال محاسباتی
6- دشواری در یافتن کلید کاندید
7- جدا بودن داده ها از روشها
8- مشکلات ناشی از وجود مفهوم هیچ مقدار
.
.

کاتالوگ در مدل رابطه ای
کاتالوگ در مدل رابطه ای، تعدادی رابطه است: یک پایگاه رابطه ای که خود سیستم ایجاد می کند

میدان
رابطه
صفت
دید
قواعد جامعیت
توابع و رویه های تعریف شده توسط کاربر
رهاناهای تعریف شده توسط کاربر
کاربر
شاخص و ساختارهای مرتبط با آن
ضوابط ایمنی
پرسشها
برنامه های کاربردی
در کاتالوگ اطلاعاتی در مورد اشیاء ذیل نگهداری می شود: