4.1. Структуры данных и ограничения целостности

Реляционная модель определяется таким образом, что структуры данных органически связаны с определением ОЦ большинства видов, поэтому в данном случае структуры данных и ограничения целостности проще рассматривать совместно.

4.1.1. Отношения в первой нормальной форме
Основное понятие модели - отношение. Приведем формальное определение этого понятия.
Определение. Пусть даны множества D1 Dn (не обязательно различные).
Множество n-местных кортежей, в каждом из которых i-й элемент является элементом множества Dj называется отношением (англ. «relation») точнее отношением в первой нормальной форме - 1НФ). Если отношение обозначить R, то множества Dj будут называются доменами отношения R.
Примечание. Также отношение можно определить, как подмножество декартова произведения доменов D1,...,Dn (R=D1x...xDn) подобно тому, как это было сделано в пункте 1.2.2.
Отношение R часто также называют реляционной таблицей или просто таблицей. Число n называется степенью отношения, а число кортежей в R - его мощностью (определение кортежа см. в 1.2.2).
Атрибутом (точнее, i-м атрибутом) здесь называется именованное множество i-х элементов кортежа, что полностью соответствует классическому определению атрибута, как именованного домена.
В наглядной форме отношение действительно представляет собой таблицу «правильной структуры», т.е. строго состоящей из строк и столбцов, например:
Преподаватели

При этом кортежи фактически являются строками таблицы, атрибуты - столбцами (каждый столбец именован), а домены - суть множества возможных значений атрибутов. В этом случае требование первой нормальной формы кроме «правильности структуры» таблицы приводит к требованию наличия ключа. Действительно, понятие множества предполагает отсутствие одинаковых кортежей, т.е. строк в таблице.

В этом случае по крайней мере все атрибуты таблицы можно считать составным ключом, т.е множеством атрибутов, однозначно определяющим кортеж отношения. Еще одним требованием, вытекающим из определения отношения в 1-й НФ, является так называемая «атомарность» значений в ячейке таблице. Так, например, следующая таблица является некорректной.

Преподаватели

Инф., Комп. Тонышев моделир.
Дело в том, что в соответствии с определением, каждая ячейка должна со¬держать ровно один элемент доменного множества, а не множество каких либо значений.
Интенсионал реляционной БД задается реляционной схемой, состоящей из одной или нескольких схем отношений. Схема отношения задается его именем и набором атрибутов. При этом для каждого атрибута указывается доменное мно¬жество. Таким образом, схема данных в реляционной представляет собой просто перечисление отношений с указанием их атрибутов.