Βάσεις Δεδομένων ΙΙ 1η διάλεξη

1 εργασία (ΔΕΝ είναι υποχρεωτική) Διαμόρφωση Μαθήματος 1 εργασία (ΔΕΝ είναι υποχρεωτική) 50% του βαθμού για όσους τις πραγματοποιήσουν Τελική γραπτή εξέταση poulop@cs.teikal.gr Τρίτη 14:00 – 16:00 | Γραφείο Καθηγητών eClass Βάσεις Δεδομένων ΙΙ (2016-2017) pass: dbv002 Σύγγραμα Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων, 3η Έκδοση, Ramakrishnan Raghu, Gehrke Joahannes

Ας θυμηθούμε τις βάσεις δεδομένων 1 Εισαγωγή Ας θυμηθούμε τις βάσεις δεδομένων

Ρόλος των συστημάτων ΒΔ Αρχιτεκτονική πολλών επιπέδων Ανασκόπηση Ρόλος των συστημάτων ΒΔ Αρχιτεκτονική πολλών επιπέδων Μοντελοποίηση δεδομένων με το μοντέλο Οντοτήτων-Συσχετίσεων (ER) Σχεσιακό μοντέλο Σχεσιακή άλγεβρα Συναρτησιακές Εξαρτήσεις

Ανεξαρτησία Δεδομένων Λογική Ανεξαρτησία Φυσική Ανεξαρτησία Αρχιτεκτονική ΒΔ View 1 … View n Abstraction Levels Ανεξαρτησία Δεδομένων Λογική Ανεξαρτησία Φυσική Ανεξαρτησία Conceptual Schema Physical Layer

ER

Σχήμα

Σχέσεις Κλειδιά Περιορισμοί κλειδιών Ξένα κλειδιά

Συσχέτιση γινομένου (Χ) Διαφορά (-) Ένωση (U) Σχεσιακή Άλγεβρα Επιλογή (σ) Προβολή (π) Συσχέτιση γινομένου (Χ) Διαφορά (-) Ένωση (U)

Πεδίο ορισμού (domain) Σχεσιακός Λογισμός Πλειάδες (tuple) Πεδίο ορισμού (domain)

Γλώσσα ερωτημάτων σε σχεσιακές βάσεις δεδομένων SQL Γλώσσα ερωτημάτων σε σχεσιακές βάσεις δεδομένων

Τελειοποίηση σχήματος 2 Σχεδιασμός Τελειοποίηση σχήματος

Πλεονασμός (redundancy) Πρόκειται για την πηγή των μεγαλύτερων προβλημάτων με τις σχεσιακές ΒΔ. Πλεονασμός αποθήκευσης Προβληματική ενημέρωση Προβληματική εισαγωγή Προβληματική διαγραφή

Αντικατάσταση ενός πίνακα από μια συλλογή «μικρότερων» πινάκων Διασπάσεις Αντικατάσταση ενός πίνακα από μια συλλογή «μικρότερων» πινάκων Χρειάζεται να γίνει διάσπαση; Ποια προβλήματα μπορεί να προκαλέσει η διάσπαση;

Συναρτησιακές Εξαρτήσεις Μία συναρτησιακή εξάρτηση Χ -> Υ ισχύει για τη σχέση R αν υπάρχει ένα στιγμιότυπο της R, έστω r για το οποίο ισχύουν: 𝑡 1 ∈𝑟, 𝑡 2 ∈𝑟, 𝜋 𝑋 ( 𝑡 1 )= 𝜋 𝑋 ( 𝑡 2 ) συνεπάγεται 𝜋 Υ ( 𝑡 1 )= 𝜋 Υ ( 𝑡 2 )

Συναρτησιακές Εξαρτήσεις Πρακτικά, αν δύο πλειάδες έχουν την ίδια τιμή σε Χ γνωρίσματά τους τότε πρέπει να συμφωνούν και στις τιμές που καταχωρούνται στα Υ γνωρίσματά τους.

3 Τελειοποίηση Μέσα από παραδείγματα

Περιορισμοί σε σύνολο οντοτήτων ID Όνομα Βαθμίδα Ωριαίες αποδοχές Περιορισμοί σε σύνολο οντοτήτων Ώρες εργασίας Ωρομίσθιος Ουσιαστικά για το πρωτεύον κλειδί ισχύει: 𝐼 →𝐼𝑂𝐵𝑊𝐻 𝐵→𝑊 Το τελευταίο δε μπορεί να εκφραστεί μέσω ER και δημιουργεί προβλήματα εισαγωγής/επεξεργασίας/διαγραφής Επίλυση;

Περιορισμοί σε σύνολο συσχετίσεων Είδος (P), Προμηθευτής (S), Τμήμα (D), Συμβόλαιο (C) CQPSD (Συμβόλαιο, ποσότητα, είδος, προμηθευτής, τμήμα) Κάθε τμήμα αγοράζει το πολύ ένα είδος από κάθε προμηθευτή Πολλά συμβόλαια ανάμεσα σε έναν προμηθευτή και ένα τμήμα σημαίνουν ότι θα αγοράζουμε το ίδιο είδος! DS->P

Εντοπισμός γνωρισμάτων στις οντότητες Εργαζόμενος (W), Τμήμα (D), Θέση πάρκινγκ (P) W -> D και D -> P τότε W -> P

Ανακαλύπτοντας τις συναρτησιακές εξαρτήσεις Μια συναρτησιακή εξάρτηση (FD) f συνεπάγεται από ένα σύνολο F από FDs όταν η f ισχύει για κάθε στιγμιότυπο όπου ισχύουν όλες οι FDs του F Το σύνολο όλων των FD f που προκύπτουν από ένα δοσμένο σύνολο από FDs F ονομάζεται εγκλεισμός του F (closure)

Βρίσκοντας τον εγκλεισμό Αξιώματα του Armstrong Ανακλαστικότητα Εάν X⊇𝑌, 𝜏ό𝜏𝜀 𝑋→𝑌 Επαύξηση Εάν Χ→Υ, τότε ΧΖ→ΥΖ για κάθε Ζ Επαγωγή Εάν Χ→Υ και Υ→Ζ τότε Χ→Ζ

Εάν X→𝑌 𝜅𝛼𝜄 Χ→Ζ, 𝜏ό𝜏𝜀 𝑋→𝑌Ζ Διάσπαση Εάν Χ→ΥΖ, τότε X→𝑌 𝜅𝛼𝜄 Χ→Ζ Αξιώματα Armstrong Ακέραια και Πλήρη Βοηθητικοί κανόνες: Ένωση Εάν X→𝑌 𝜅𝛼𝜄 Χ→Ζ, 𝜏ό𝜏𝜀 𝑋→𝑌Ζ Διάσπαση Εάν Χ→ΥΖ, τότε X→𝑌 𝜅𝛼𝜄 Χ→Ζ

Έστω ότι έχουμε το σχήμα ABC με FD A->B και B->C Παραδείγματα Έστω ότι έχουμε το σχήμα ABC με FD A->B και B->C Επαγωγή: A->C Επαύξηση: AC->BC, AB->AC, AB->CB

Παραδείγματα …συνέχεια Συμβόλαιο (C), Προμηθευτής (S), Ποσότητα (Q), Είδος (P), Έργο (J), Τμήμα (D), Αξία (V) | CSQPJDV C είναι το κλειδί (άρα C -> CSQPJDV) Κάθε είδος για ένα έργο γίνεται μόνο μέσα από ένα συμβόλαιο (άρα JP -> C) Κάθε τμήμα αγοράζει το πολύ ένα είδος από έναν προμηθευτή (άρα SD -> P)

Εγκλεισμός γνωρισμάτων Ο υπολογισμός του εγκλεισμού μπορεί να είναι «ακριβός» Συνήθως θέλουμε να ελέγξουμε αν μια συγκεκριμένη συναρτησιακή εξάρτηση X->Y βρίσκεται στον εγκλεισμό ενός συνόλου F (από FDs) Πρώτα υπολογίζουμε τον εγκλεισμό γνωρισμάτων Χ+ σε σχέση με το F. Το Χ+ είναι ένα σύνολο από γνωρίσματα Α που ικανοποιούν την Χ -> Α Στη συνέχεια ελέγχουμε κάθε σχέση τύπου B->C για την οποία το Β αποτελεί υποσύνολο του X και άρα δημιουργούμε την ένωση του Χ με το C!