Shrnutí na Úvod do relačních databází a ER modelů

## Úvod Relační databáze a ER model jsou základy návrhu, ukládání a správy dat v informačních systémech. Tento materiál vysvětluje základní pojmy, ukazuje praktické příklady a pomůže vám porozumět tomu, jak navrhnout jednoduchou databázi a převést ER diagram do relačních tabulek. ## Základní pojmy > **Relační databáze:** Databáze, ve které jsou data ukládána do tabulek a vztahy mezi tabulkami se tvoří pomocí klíčů. > **ER model (Entity-Relationship model):** Grafický způsob popisu entit, jejich atributů a vztahů mezi nimi pro návrh databáze. ### Tabulka: základní struktura - Řádky = záznamy (records) - Sloupce = atributy (fields) Příklad tabulky studentů: | ID | Jméno | Třída | |----|-------|-------| | 1 | Jan Novák | 4.A | | 2 | Petr Svoboda | 4.B | > **Primární klíč (Primary Key):** Sloupec nebo kombinace sloupců, která jednoznačně identifikuje každý záznam a nesmí obsahovat NULL. > **Cizí klíč (Foreign Key):** Atribut v jedné tabulce, který odkazuje na primární klíč jiné tabulky a tím vytváří vazbu mezi tabulkami. ## Základní principy relačních databází 1. Tabulky: data jsou ukládána do tabulek. 2. Relace mezi tabulkami: pomocí klíčů se propojují tabulky. 3. Minimalizace redundance: stejné údaje by se neměly zbytečně opakovat. 4. Integrita dat: databáze musí zachovávat správnost a konzistenci dat. ### Příklad použití primárního a cizího klíče Tabulka STUDENTI | ID_studenta | Jméno | |-------------|-------| | 1 | Jan | | 2 | Petr | Tabulka ZNAMKY | ID_známky | Předmět | ID_studenta | |-----------|---------|-------------| | 1 | MAT | 1 | | 2 | INF | 2 | Zde je sloupec ID_studenta v tabulce ZNAMKY cizím klíčem odkazujícím na STUDENTI.ID_studenta. ## Kardinalita vztahů Kardinalita popisuje počet vazeb mezi záznamy dvou entit: | Typ | Význam | Příklad | |-----|--------|--------| | 1 : 1 | jeden k jednomu | osoba ↔ rodný list | | 1 : N | jeden k mnoha | učitel → mnoho studentů | | M : N | mnoho k mnoha | studenti ↔ předměty (řeší se pomocnou tabulkou) | > **Poznámka:** Vztah M : N se v relační databázi obvykle realizuje pomocnou (join) tabulkou, která obsahuje cizí klíče obou stran. ## Normalizace a normální formy Cíl normalizace: snížit duplicitu dat, zjednodušit údržbu a zvýšit konzistenci. 1. 1. normální forma (1NF) - Každá buňka obsahuje pouze jednu hodnotu. - Nesmí existovat opakující se skupiny. 2. 2. normální forma (2NF) - Databáze je v 1NF. - Všechny neklíčové atributy jsou plně závislé na celém primárním klíči. 3. 3. normální forma (3NF) - Databáze je ve 2NF. - Neexistují tranzitivní závislosti mezi neklíčovými atributy. Praktický příklad: Pokud máme tabulku objednávek s informacemi o zákazníkovi, oddělíme zákazníka do vlastní tabulky, aby se neduplicovala adresa nebo telefon. ## ER model: návrh databáze ### Základní prvky ER modelu - Entita: objekt nebo pojem, o kterém ukládáme data (např. Student, Učitel, Předmět). - Atribut: vlastnost entity (např. jméno, datum narození). - Vztah: spojení mezi entitami (např. student navštěvuje předmět). > **Entita:** Objekt nebo pojem, o kterém ukládáme informace. > **Atribut:** Vlastnost entity, například pro Student: ID, jméno, datum narození. ### Jednoduchý ER příklad Entity: - Student (ID_studenta, jméno, třída) - Předmět (ID_předmětu, název) Vztah: - Student navštěvuje Předmět — kardinalita M : N (jeden student může mít více předmětů a jeden předmět může být navštěvován více studenty). Řešení v relačním modelu: vytvoříme pomocnou tabulku STUDENT_PREDMETY s atributy (ID_studenta, ID_predmetu), kde oba jsou cizí klíče. ## Praktické příklady a aplikace - Školní systém: tabulky Student, Učitel, Předmět, Známky, Rozvrh - E-shop: tabulky Zákazník, Produkt, Objednávka, PoložkaObjednávky (pomocná tabulka pro položky objednávky) - Systém rezervací: tabulky Uživatel, Rezervace, Zdroj (např. místnost nebo let) ### Krátký příklad SQL dotazů - Vyhledání všech studentů v třídě 4.A: SELECT * FROM