БД по локальной библиотеке

 

Схема 4

 

В этой схеме индекс основной таблицы распределен по совокупности файлов: одному файлу главного индекса и множеству файлов с блоками ключей.

На практике для создания индекса для некоторой таблицы БД пользователь указывает поле таблицы, которое требует индексации. Ключевые поля таблицы во многих СУБД как правило индексируются автоматически. Индексные файлы, создаваемые по ключевым полям таблицы, части называются файлами первичных индексов.

Индексы, создаваемые пользователем для  не ключевых полей, иногда называют вторичными (пользовательскими) индексами. Введение таких индексов не изменяет физического расположения записей таблицы, но влияет на последовательность просмотра записей. Индексные файлы, создаваемые для поддержания вторичных индексов таблицы, обычно называются файлами вторичных индексов.

Связь вторичного индекса с элементами данных базы может быть установлена различными способами. Один из них – использование вторичного индекса как входа для получения первичного ключа, по которому затем с использованием первичного индекса производится поиск необходимых записей (Схема 5).

 

 

	Автоматический индекс (первичный)						Таблица БД
Пользовательский индекс (вторичный)				Пользовательский индекс (вторичный)			. . .	Пользовательский индекс (вторичный)

Схема 5

 

Некоторыми СУБД, например Access, деление индексов на первичные и вторичные не производится. В этом случае используются автоматически создаваемые индексы и индексы, определяемые пользователем по любому из не ключевых полей.

Главная причина повышения скорости выполнения различных операций в индексированных таблицах состоит в том, что основная часть работы производится с небольшими индексными файлами, а не с самими таблицами. Наибольший эффект повышения производительности работы с индексированными таблицами достигается для значительных по объему таблиц. Индексирование требует небольшого дополнительного места на диске и незначительных затрат процессора на изменение индексов в процессе работы. Индексы в общем случае могут изменяться перед выполнением запросов к БД, после выполнения запросов к БД, по специальным командам пользователя или программным вызовам приложений.

 

Связывание таблиц.

При проектировании реальных БД информацию  обычно размещают в нескольких таблицах. Таблицы при этом связаны семантикой информации. В реляционных СУБД для указания связей таблиц производят операцию их связывания.

Укажем выигрыш, обеспечиваемый в результате связывания таблиц. Многие СУБД при связывании таблиц автоматически выполняют контроль целостности вводимых в базу данных в соответствии с установленными связями. В конечном итоге это повышает достоверность хранимой в БД информации.

Кроме того, установление связи между таблицами облегчает доступ к данным. Связывание таблиц при выполнении таких операций как поиск, просмотр, редактирование, выборка и подготовка отчетов обычно обеспечивает возможность обращения к произвольным полям связанных записей. Это уменьшает количество явных обращений к таблицам данных и число манипуляций в каждой из них.

 

Основные виды связей таблиц.

Между таблицами могут устанавливаться бинарные (между двумя таблицами), тернарные (между тремя таблицами) и, в общем случае, п-арные связи. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся бинарные связи.

При связывании двух таблиц выделяют основную и дополнительную (подчиненную) таблицы. Логическое связывание таблиц производится с помощью ключа связи.

Ключ связи, по аналогии с обычным ключом таблицы, состоит из одного или нескольких полей, которые в данном случае называют полями связи (ПС).

Суть связывания состоит в установлении соответствия полей связи основной и дополнительной таблиц. Поля связи основной таблицы могут быть обычными и ключевыми. В качестве полей связи подчиненной таблицы чаще всего используют ключевые поля.

В зависимости от того, как определены поля связи основной и дополнительной таблиц (как соотносятся ключевые поля с полями связи), между двумя таблицами в общем случае могут устанавливаться следующие четыре основные вида связи (табл.1):

• Один – один (1:1);
• Один – много (1:М);
• Много – один (М:1);
• Много – много (М:М или М:N).

 

Характеристика видов связей таблиц.

 

Характеристика полей связи по видам	1:1	1:М	М:1	М:М
Поля связи основной таблицы	являются ключом	являются ключом	не являются ключом	не являются ключом
Поля связи дополнительной таблицы	являются ключом	не являются ключом	являются ключом	не являются ключом

 

Дадим характеристику названным видам связи между двумя таблицами и приведем примеры их использования.

 

Связь вида 1:1

Связь вида 1:1  образуется в случае, когда все поля связи основной и дополнительной таблиц являются ключевыми. Поскольку значения в ключевых полях обеих таблиц не повторяются, обеспечивается взаимно-однозначное соответствие записей из этих таблиц. Сами таблицы, по сути, здесь становятся равноправными.

 

Пример 1.

Пусть имеются основная О1 и дополнительная Д1 таблицы. Ключевые поля обозначим символом «*», используемые для связи поля обозначим символом «+».

 

Таблица О1

* +

Поле11	Поле12
а	10
б	40
в	3

 

Таблица Д1

*  +

Поле21	Поле22
а	стол
в	книга

 

В приведенных таблицах установлена связь между записью (а, 10) таблицы ()1 и записью (а, стол) таблицы Д1. Основанием этого является совпадение значений в полях связи. Аналогичная связь существует и между записями (в, 3) и (в, книга) этих же таблиц. В таблицах записи отсортированы по значениям в ключевых полях.

Сопоставление записей двух таблиц по существу означает образование новых «виртуальных записей» (псевдозаписей). Так, первую пару записей логически можно считать новой псевдозаписью вида (а, 10, стол), а вторую пару – псевдозаписью вида (в, 3, книга).

На практике связи вида 1:1 используются сравнительно редко, так как хранимую в двух таблицах информацию легко объединить в одну таблицу, которая занимает гораздо меньше места в памяти ЭВМ. Возможны случаи, когда удобнее иметь не одну, а две и более таблиц. Причинами этого может быть необходимость ускорить обработку, повысить удобство работы нескольких пользователей с общей информацией, обеспечить более высокую степень защиты информации и т.д. Приведем пример, иллюстрирующий последнюю из приведенных причин.

 

Пример 2.

Пусть имеются сведения о выполняемых в некоторой организации научно- исследовательских работах. Эти данные включают в себя следующую информацию по каждой из работ: тему (девиз и полное наименование работ), шифр (код), даты начала и завершения работы, количество этапов, головного исполнителя и другую дополнительную информацию. Все работы имеют гриф «Для служебного пользования» или «секретно».

В такой ситуации всю информацию целесообразно хранить в двух таблицах в одной из них – всю секретную информацию (например, шифр, полное наименование работы и головной исполнитель), а в другой – всю оставшуюся несекретную информацию.

Обе таблицы можно связать по шифру работы. Первую из таблиц целесообразно защитить от несанкционированного доступа.

 

Связь вида 1:М

Связь 1:М имеет место в случае, когда одной записи основной таблицы соответствует несколько записей вспомогательной таблицы.

 

Пример 3.

Пусть имеются две связанные  таблицы О2 и Д2.  В таблице О2 содержится информация о видах мультимедиа-устройств ПЭВМ, а в таблице Д2 – сведения о фирмах-производителях этих устройств, а также о наличии на складе хотя бы одного устройства.

Таблица О2

* +

Код	Вид устройства
а	CD-ROM
б	CD-Recorder
в	Sound Blaster

 

Таблица Д2

*  +  *

Код	Фирма-производитель	Наличие
а	Acer	да
а	Mitsumi	нет
а	NEC	да
а	Panasonic	да
а	Sony	да
б	Philips	нет
б	Sony	нет
б	Yamaha	да
в	Creative Labs	да

 

Таблица Д2 имеет два ключевых поля, так как одна и та же фирма может производить устройства различных видов. В примере фирма Sony производит устройства считывания и перезаписи с компакт-дисков.

Сопоставление записей обеих таблиц по полю «Код» порождает псевдозаписи вида: (а, CD-ROM, Acer, да), (а, CD-ROM, Mitsumi, нет), (а, CD-ROM, NEC, да), (а, CD-ROM, Panasonic, да), (а, CD-ROM, Sony, да), (б, CD-Recorder, Philips, нет), (б, CD-Recorder, Sony, да) и т.д.

Если свети псевдозаписи в новую таблицу, то получим полную информацию обо всех видах мультимедиа-устройств ПЭВМ, фирмах их производящих, а также сведения о наличии конкретных видов устройств на складе.

Связь вида М:1

Связь М:1 имеет место в случае, когда одной или нескольким записям основной таблицы ставится в соответствие одна запись дополнительной таблицы.

 

Пример 4.

Рассмотрим связь таблиц О3 и ДЗ. В основной таблице О3 содержится информация о названиях деталей (Поле 11), видах материалов, из которого детали можно изготовить (Поле 12), и марках материала (Поле 13). В дополнительной таблице Д3 содержатся сведения о названиях деталей (Поле 21), планируемых строках изготовления (Поле 22) и стоимости (Поле 23).

 

Таблица О3

+  

Поле 11	Поле 12	Поле 13
деталь1	чугун	марка1
деталь1	чугун	марка2
деталь2	сталь	марка1
деталь2	сталь	марка2
деталь2	сталь	марка3
деталь3	алюминий	-
деталь4	чугун	марка2

 

Таблица Д3

*  +  

Поле21	Поле22	Поле23
деталь1	4.03.98	90
деталь2	3.01.98	35
деталь3	17.02.98	90
деталь4	6.05.98	240

 

Связывание этих таблиц обеспечивает такое установление соответствия между записями, которое эквивалентно образованию следующих псевдозаписей: (деталь1,чугун, марка1, 4.03.98, 90), (деталь1,чугун, марка2, 4.03.98., 90), (деталь2, сталь, марка1, 3.01.98.,35), (деталь2, сталь, марка2, 3.01.98.,.35), (деталь2, сталь, марка3, 33.01.98., 35), (деталь3, алюминий,-, 17.02.98., 90), (деталь4, чугун, марка2, 6.05.98., 240).