§ 12. База данных как модель предметной области

База данных (БД) — совокупность данных, организованных по определённым правилам, отражающая состояние объектов и их отношений в некоторой предметной области, предназначенная для хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения.

Информационная система — это совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих её обработку информационных технологий и технических средств.

Модель данных — это совокупность структур данных и операций их обработки. Выделяют три основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.

Основным объектом реляционной БД является таблица, обладающая следующими свойствами: все столбцы в таблице однородные, т. е. все элементы в одном столбце имеют одинаковый тип и максимально допустимый размер; каждый столбец имеет уникальное имя; одинаковые строки в таблице отсутствуют; порядок следования строк и столбцов в таблице не имеет значения.

Основными структурными элементами реляционной таблицы являются поле и запись.

Первичный ключ (ключевое поле, идентификатор) реляционной таблицы — это поле или совокупность полей, которые однозначно определяют каждую строку (запись) в таблице. Ключ, состоящий из одного поля, называется простым ключом. Ключ называется составным, если он включает в себя несколько полей.

Для хранения данных о сущностях некоторой предметной области может использоваться несколько связанных между собой таблиц. Связь между таблицами устанавливается с помощью ключевых полей.

Между таблицами А и В установлена связь «один к одному», если каждая запись в таблице А может иметь не более одной связанной с ней записи в таблице В, и наоборот — каждая запись в таблице В может иметь не более одной связанной с ней записи в таблице А.

Между таблицами А и В установлена связь «один ко многим», если каждая запись в таблице А может быть связана с несколькими записями таблицы В, но каждая запись в таблице В не может быть связана более чем с одной записью таблицы А.

Между таблицами А и В установлена связь «многие ко многим», если каждой записи таблицы А может соответствовать несколько записей в таблице В, и наоборот — каждой записи таблицы В может соответствовать несколько записей в таблице А. Такая связь всегда реализуется с помощью третьей связующей таблицы С. Связь «многие ко многим» представляет собой комбинацию двух связей типа «один ко многим»: между таблицами А и С и между таблицами В и С.

Можно связать две реляционные таблицы, если ключ одной связываемой таблицы ввести в состав ключа другой таблицы (возможно совпадение ключей). Ключевое поле одной связываемой таблицы можно ввести в структуру другой таблицы, при этом оно уже не будет ключевым; такое поле называется внешним ключом.