Информатика · 9 класс2 четвертьТема 3ГОСО РК 2026Базовый

Реляционные базы данных: сущности, ключи и связи

Понятие базы данных (БД) и СУБД, реляционная модель данных Кодда, поля и записи, первичный и внешний ключи, типы связей 1:1, 1:M, M:M.

Время изучения~60 минтеория + практика
Разделы темы4 разд.пошаговый разбор
Тест темы1 вопр.с мгновенным ответом
СОР / СОЧ2 четвертьдескрипторы ГОСО
Раздел 1 из 4

В современном цифровом мире информация накапливается в колоссальных масштабах. Электронные таблицы Excel удобны для простых расчетов, но при работе с миллионами клиентов банка, онлайн-магазинами или государственными реестрами необходимы специализированные хранилища — базы данных.

База данных (БД / Database) — это организованная в соответствии с определенной структурой совокупность взаимосвязанных данных, предназначенная для длительного хранения, быстрого поиска и многопользовательской обработки информации.

Система управления базами данных (СУБД / DBMS) — это специализированный программный комплекс, обеспечивающий создание, ведение, безопасность, целостность и доступ к базам данных со стороны пользователей и прикладных программ (MySQL, PostgreSQL, SQLite, Oracle Database, Microsoft Access).

Хранилище

База данных (БД)

Структурированный электронный массив взаимосвязанных данных, хранящийся на серверах.
ПО

СУБД (DBMS)

Программное обеспечение для администрирования, выполнения запросов и защиты БД.

В 1970 году британский ученый Эдгар Кодд (Edgar Codd) разработал реляционную модель данных (от лат. relatio — отношение), которая сегодня является стандартом №1 в мировой индустрии.

В реляционной модели все данные представляются в виде двумерных таблиц (отношений):

• Таблица состоит из строк и столбцов;

• Строка таблицы называется записью (в реляционной теории — кортеж). Каждая запись содержит информацию об одном конкретном реальном объекте (например, об одном ученике: фамилия, имя, класс, телефон);

• Столбец таблицы называется полем (в теории — атрибут). Поле характеризует определенное свойство всех объектов таблицы (например, поле «Датарождения»);

• Каждое поле имеет строго заданный тип данных: текстовый (VARCHAR), числовой (INTEGER / FLOAT), дата/время (DATE) или логический (BOOLEAN).

Реляционная структура связи таблиц БД

Анимированная модель
Реляционная модель: связь таблиц Primary Key (PK) к Foreign Key (FK)Таблица: Students (1)PK: id (INT)101full_name (VARCHAR)Алиханemail (VARCHAR)a@mail.kzFK: group_id (INT)5Таблица: Groups (M)PK: id (INT)5group_code (VARCHAR)IT-11Afaculty (VARCHAR)CScurator (VARCHAR)ЖумабаевСвязь 1 : MЦелостность данных (Foreign Key Constraint): значение group_id обязано существовать в Groups.id.
Связь между родительской и дочерней таблицами через первичный ключ (Primary Key) и внешний ключ (Foreign Key).
Строка

Запись (Кортеж)

Строка таблицы, содержащая полную совокупность данных об одном объекте системы.
Столбец

Поле (Атрибут)

Элемент структуры таблицы, определяющий тип и имя конкретного свойства объектов.

Чтобы однозначно отличать записи в таблице друг от друга, используется концепция ключей:

• Первичный ключ (Primary Key / PK) — поле (или группа полей), значение которого уникально для каждой записи в таблице. Значение первичного ключа не может повторяться и не может быть пустым (NULL). Примеры в реальной жизни: ИИН гражданина РК, номер паспорта, уникальный ID студента, VIN-номер автомобиля;

• Внешний ключ (Foreign Key / FK) — поле в дочерней таблице, которое ссылается на первичный ключ в родительской таблице. Внешние ключи создают смысловые связи между таблицами и поддерживают ссылочную целостность данных: нельзя добавить оценку несуществующему студенту.

Идентификатор

Primary Key (PK)

Уникальный идентификатор записи, гарантирующий неповторимость строк в таблице.
Связь

Foreign Key (FK)

Поле ссылки на первичный ключ другой таблицы для установления связей.

Почему нельзя фамилию сделать PK?

Фамилию нельзя использовать как первичный ключ, потому что в школе или университете часто встречаются полные однофамильцы и тезки.

В реляционных базах данных таблицы связываются отношениями трех типов:

1. «Один к одному» (1:1 / One-to-One) — каждой записи первой таблицы соответствует ровно одна запись во второй (например, «Человек» ↔ «ИИН» или «Гражданин» ↔ «Загранпаспорт»);

2. «Один ко многим» (1:M / One-to-Many) — самая частая связь: одной записи первой таблицы соответствует несколько записей во второй (например, один «Класс» содержит много «Учеников»; один «Покупатель» оформляет много «Заказов»);

3. «Многие ко многим» (M:M / Many-to-Many) — одной записи первой таблицы соответствует несколько записей второй, и наоборот (например, «Студенты» и «Учебные курсы»: один студент изучает много курсов, и на одном курсе учится много студентов). В реляционных БД связь M:M всегда реализуется через третью промежуточную связующую таблицу.

Шаг 1
Выделение сущностей
Определить объекты предметной области (например, «Учителя» и «Предметы»).
Шаг 2
Назначение первичных ключей
Добавить в каждую таблицу автоинкрементное поле ID (teacherid, subjectid).
Шаг 3
Установление связи
Добавить в подчиненную таблицу внешний ключ и настроить ограничение целостности.
Ваш прогресс по теме25%
Шпаргалка формул9 класс
Количество возможных n-буквенных слов:
W=MLW = M^L[слов]
Мощность и степень реляционного отношения:
∣R∣=n (кортежей),deg(R)=k (атрибутов)|R| = n \text{ (кортежей)}, \quad \text{deg}(R) = k \text{ (атрибутов)}[строк / столбцов]
Следующая тема

Основы языка SQL: запросы выборки SELECT, фильтрация WHERE и сортировка ORDER BY

Перейти к теме →