Лекция "Понятие ключа в базах данных"

тема 3 вопрос 26 понятие ключа в бд. роль ключа в бд примеры Понятие ключа в базах данных, первичные и внешние ключи.  Ключ или потенциальный ключ – это минимальный набор атрибутов, по значениям  которых можно однозначно выбрать требуемый экземпляр сущности. Минимальность  означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать  сущность по оставшимся. Каждая сущность должна но не обязана обладать хотя бы одним  возможным ключом.      Ключи можно разделить по признаку общности как: ∙        Простой[1] – сформирован из значений единственного поля, которые  однозначно определяют каждую запись ∙        Составной – сформирован из значений нескольких полей, применяется По способу возникновения: ∙        Естественный – основан на уже существующем поле. Например поле  фамилия. +Меньший обьем данных ­ Изменяемый ­ Не гарантируется уникальность ∙        Суррогатный – основан на добавленном искусственным путем  отдельном поле для однозначной идентификации. + Неизменность + Гарантированная уникальность + Эффективность – намного эффективнее проводить выборку по 8­байтовым числам, чем по громоздким записям. ­ Дополнительное поле => увеличение общего объема ∙        Интеллектуальный ключ – основан на естественном ключе путем  добавления дополнительного поля. Например: Ключ Фамилия Имя Отчество ТИА Тихонов Игорь Алексеевич Примеряется крайне редко и лишь для при необходимости добавления  сокращенных кодов(напр. ТИА­0701) По ограничению целостности данных:  ∙        Первичный ключ – служит как ограничение целостности в рамках  одной таблицы для однозначной идентификации, конкретно поле первичного  ключа не может повторятся или быть пустым. ∙        Внешний ключ(вторичный) – служит как ограничение целостности  связей нескольких таблиц, конкретно подчиненная таблица не может  ссылаться на несуществующие записи главной таблицы(что позволяет  строить целостные модели данных). Первичный ключ (англ. primary key) Первичный ключ (англ. primary key) – понятие теории реляционных баз данных,  минимальное множество атрибутов, являющееся подмножеством заголовка данного  отношения, составное значение которых уникально определяет кортеж отношения. На  практике термин первичный ключ обозначает поле (столбец) или группу полей таблицы ии базы данных, значение которого (или комбинация значений которых) используется в  качестве уникального идентификатора записи (строки) этой таблицы.    Перв чный ключ (англ. primary key) — в реляционной модели данных один из  потенциальных ключей отношения, выбранный в качестве основного ключа (или ключа по  умолчанию).  Если в отношении имеется единственный потенциальный ключ, он является и первичным  ключом. Если потенциальных ключей несколько, один из них выбирается в качестве  первичного, а другие называют «альтернативными».  С точки зрения теории все потенциальные ключи отношения эквивалентны, то есть  обладают одинаковыми свойствами уникальности и минимальности. Однако в качестве  первичного обычно выбирается тот из потенциальных ключей, который наиболее удобен  для тех или иных практических целей, например для создания внешних ключей в других  отношениях либо для создания кластерного индекса. Поэтому в качестве первичного  ключа как правило выбирают тот, который имеет наименьший размер (физического  хранения) и/или включает наименьшее количество атрибутов.  Исторически термин «первичный ключ» появился и стал использоваться существенно ранее термина «потенциальный ключ». Вследствие этого множество определений в реляционной  теории были изначально сформулированы с упоминанием первичного (а не потенциального) ключа, например, определения нормальных форм. Так же термин «первичный ключ» вошёл  в формулировку 12 правил Кодда как основной способ адресации любого значения  отношения (таблицы) наряду с именем отношения (таблицы) и именем атрибута (столбца).   Классификация  Простые и составные ключи  Если первичный ключ состоит из единственного атрибута, его называют простым ключом.  Если первичный ключ состоит из двух и более атрибутов, его называют составным ключом.  Так, имя, фамилия, отчество, номер паспорта, серия паспорта не могут быть первичными  ключами по отдельности, так как могут оказаться одинаковыми у двух и более людей. Но  не бывает двух личных документов одного типа с одинаковыми серией и номером.  Поэтому в отношении, содержащем данные о людях, первичным ключом может быть  подмножество атрибутов, состоящее из типа личного документа, его серии и номера.    Естественные и суррогатные ключи  Первичный ключ может состоять из информационных полей таблицы (то есть полей,  содержащих полезную информацию об описываемых объектах). Такой первичный ключ  называют естественным ключом. Теоретически, естественный ключ всегда можно  сформировать, в этом случае мы получим т. н. интеллектуальный ключ. На практике,  однако, использование естественных ключей наталкивается на определённые сложности:  Низкая эффективность — Естественный ключ может быть велик по размеру (особенно  когда он составной), и его использование окажется технически неэффективным (ведь во  всех таблицах, связанных с данной, понадобится создать поле того же размера, чтобы  хранить ссылки). Необходимость каскадных изменений — При изменении значения поля,  входящего в естественный ключ, оказывается необходимым изменить значение поля не  только в данной таблице, но и во всех таблицах, связанных с данной, в противном случае  все ссылки на данную запись окажутся некорректными. В сложных базах данных таких  связанных таблиц может быть очень много, и всегда остаётся опасность упустить из виду  какую­то из них. При добавлении новых связанных таблиц приходится добавлять  согласующие изменения во все места программ, где правится исходная таблица.  Несоответствие реальности — Уникальность естественного первичного ключа в реальных  БД не всегда соблюдается. Допустим, например, что первичный ключ в таблице — данные  личного документа. В такую таблицу окажется невозможным внести человека, о  документах которого нет информации в момент добавления записи, а на практике такая необходимость может возникнуть. Повторяемость — При использовании естественного  ключа, содержание может повторяться (так, как могут повторятся поля, из которых  состоит ключ), что недопустимо в первичном ключе  Вследствие этих и других соображений в практике проектирования БД чаще используют т.  н. синтетические (суррогатные) ключи — искусственно созданные технические ключевые  поля, не несущие информации об объектах.   Первичный ключ (Primary key) ­ поле, которое не содержит повторяющихся значений и  позволяет идентифицировать каждую запись в таблице. Классический пример первичного  ключа ­ поле «номер по порядку». Ключевые поля всегда индексированы.