Двенадцать правил Кодда, которым должна соответствовать реляционная СУБД
Правило информации. Вся информация в базе данных должна быть представлена исключительно на логическом уровне и только одним способом - в виде значений, содержащихся в таблицах. Фактически это неформальное определение реляционной базы данных.
Правило гарантированного доступа. Логический доступ ко всем и каждому элементу данных (атомарному значению) в реляционной базе данных должна обеспечиваться путем использования комбинации имени таблицы, первичного ключа и имени столбца. Правило 2 указывает на роль первичного ключа при поиске информации в базе данных.Имя таблицы позволяет найти требуемую таблицу, имя столбца позволяет найти требуемый столбец, а первичный ключ позволяет найти строку, содержащую искомый элемент данных.
Правило поддержки недействительных значений. В настоящей реляционной базе данных должна быть реализована поддержка недействительных значений, которые отличаются от строки символов нулевой длины, строки пробельных символов и от нуля или любого другого числа и используются для представления отсутствующих данных независимо от типа этих данных. Правило 3 требует, чтобы отсутствующие данные можно было представить с помощью недействительных значений (NULL).
Правило динамического каталога, основанного на реляционной модели. Описание базы данных на логическом уровне должно быть представлено в том же виде, что и основные данные, чтобы пользователи, обладающие соответствующими правами, могли работать с ним с помощью того же реляционного языка, который они применяют для работы с основными данными. Правило 4 гласит, что реляционная база данных должна сама себя описывать. Другими словами, база данных должна содержать набор системных таблиц, описывающих структуру самой базы данных.
Правило исчерпывающего подъязыка данных. Реляционная система может поддерживать различные языки и режимы взаимодействия с пользователем (например, режим вопросов и ответов). Однако должен существовать по крайней мере один язык, операторы которого можно представить в виде строк символов в соответствии с некоторым четко определенным синтаксисом и который в полной мере поддерживает следующие элементы:
- определение данных;
- определение представлений;
- обработку данных (интерактивную и программную);
- условия целостности;
- идентификация прав доступа;
- границы транзакций (начало, завершение и отмена).
Правило 5 требует, чтобы СУБД использовала язык реляционной базы данных. Такой язык должен поддерживать все основные функции СУБД - создание базы данных, чтение и ввод данных, реализацию защиты базы данных и т.д.
Правило обновления представлений. Все представления, которые теоретически можно обновить, должны быть доступны для обновления. Правило 6 касается представлений, которые являются виртуальными таблицами, позволяюцими показывать различным пользователям различные фрагменты структуры базы данных.
Правило добавления, обновления и удаления. Возможность работать с отношением как с одним операндом должна существовать не только при чтении данных, но и при добавлении, обновлении и удалении данных. Правило 7 акцентирует внимание на том, что базы данных по своей природе ориентированы на множества. Оно требует, чтобы операции добавления, удаления и обновления можно было выполнять над множествами строк.
Правило независимости физических данных. Прикладные программы и утилиты для работы с данными должны на логическом уровне оставаться нетронутыми при любых изменениях способов хранения данных или методов доступа к ним.
Правило независимости логических данных. Прикладные программы и утилиты для работы с данными должны на логическом уровне оставаться нетронутыми при внесении в базовые таблицы любых изменений, которые теоретически позволяют сохранить нетронутыми содержащиеся в этих таблицах данные. Правила 8 и 9 означают отделение пользователя и прикладной программы от низкоуровневой реализации базы данных.
Правило независимости условий целостности. Должна существовать возможность определить условия целостности, специфические для конкретной реляционной базы данных, на подъязыке реляционной базы данных и хранить их в каталоге, а не в прикладной программе. Правило 10 гласит, что язык базы данных должен поддерживать ограничительныые условия, налагаемые на вводимые данные и действия, которые могут быть выполнены над данными.
Правило независимости распространения. Реляционная СУБД не должна зависеть от потребностей конкретного клиента. Правило 11 гласит, что язык базы данных должен обеспечивать возможность работы с распределенными данными, расположенными на других компьютерных системах.
Правило единственности. Если в реляционной системе есть низкоуровневой язык (обрабатывающий одну запись за один раз), то должна отсутствовать возможность использования его для того, чтобы обойти правила и условия целостности, выраженные на реляционном языке высокого уровня (обрабатывающем несколько записей за один раз). Правило 12 предотвращает использование других возможностей для работы с базой данных помимо языка базы данных, поскольку это может нарушить ее целостность.