Физическая модель базы данных

Определение:

Физическая модель базы данных — это модель данных, которая определяет, каким образом представляются данные, и содержит все детали, необходимые СУБД для создания базы данных.

Схема реляционной БД:

• Основные элементы
  • Таблицы
  • Ссылки между таблицами
• Дополнительные элементы
  • Триггеры
  • Представления
  • Хранимые процедуры

Рассмотрим основные элементы схемы реляционной БД.

Таблицы

Каждая таблица состоит из строк и столбцов и предназначена для хранения информации об однотипных объектах.

Определение:

Запись — набор полей, содержащий информацию о конкретном объекте. Записям соответствуют строки таблицы.

Определение:

Поле — значение определенного типа, отражающее конкретную характеристику объекта. Столбец таблицы содержит поля записей, отвечающие за одну характеристику.

Пример таблицы, содержащей информацию о студентах:

StudentId: int	Name: varchar(60)	Birth: Date
1	Иван Иванов	01.01.1998
2	Петр Петров	02.02.1999

Ключи

Определение:

Ключом называется набор полей, уникально идентифицирующий запись.

Выделяют следующие виды ключей:

• По структуре ключа:
  • Простые (англ. simple) — состоящие из одного поля,
  • Составные (англ. composite) — состоящие из нескольких полей.
• По «естественности»:
  • Естественные (англ. natural) — приходят из реальных данных,
  • Суррогатные (англ. surrogate) — генерируются СУБД или придумываются специально для идентификации записи. Использование суррогатного ключа может быть обусловлено тем, что естественный ключ является длинным, составным или вовсе отсутствует.
• По «приоритету»:
  • Основной (англ. primary) — ключ, используемый для того, чтобы ссылаться на таблицу. Использование различных ключей для ссылок считается плохой практикой.
  • Дополнительные (англ. secondary) — ключи, позволяющие поддерживать уникальность поля или набора полей. Их не следует использовать для ссылок на таблицу.

Так, например, идентификатор студента будет простым суррогатным ключом, а серия и номер паспорта — составным естественным ключом.

Ссылки

Определение:

Внешним ключом (или ссылкой, англ. foreign key) называют набор столбцов, соответствующий (как правило, основному) ключу другой или той же самой таблицы.

Пример ссылки на другую таблицу

Типы ссылок:

• Простые (англ. simple) — ссылки, состоящие из одного поля,
• Составные (англ. composite) — ссылки, состоящие из нескольких полей.

Графическая нотация

Пример графической нотации для таблицы $Students$

Пример внешней ссылки

Таблицы обозначаются прямоугольниками. В заголовке указывается имя таблицы.

Таблица состоит из трех столбцов со следующим содержанием:

• Имя поля
• Тип поля
• Свойства поля

Обозначение	Свойство поля
M	Обязательное (англ. mandatory)
O	Необязательное (англ. optional)
PK	Основной ключ (англ. primary key)
Kn	Дополнительный ключ $n$ (англ. key)
FKn	Внешний ключ $n$ (англ. foreign key)

Замечания:

• Так как любое поле обладает либо свойством обязательности, либо свойством необязательности, будем считать поля необязательными по умолчанию, не указывая это свойство явно.
• Основной ключ можно выделить, подчеркнув атрибуты, входящие в него, сплошной линией.

Внешний ключ обозначается стрелкой, над которой указывается уникальный идентификатор ключа $FKn$. Этим идентификатором также отмечаются поля, выступающие в роли ссылки. Когда имена полей в таблицах различаются, на ссылке можно указать соответствие между полями.

Литература

• Дейт К. Введение в системы баз данных (глава 14)
• Уидом Д., Ульман Д. Основы реляционных баз данных (глава 2)