Caracteristicile modelului de date relaționale

Până în prezent, baze de date relaționale au devenit tipul dominant de software pentru prelucrarea datelor. Acest software este a doua generație a bazei de date, pe baza unui model de date relațională propus de E. F. Koddom în 1970. În modelul relațional, toate datele sunt structurate în mod logic în relații (tabele). Fiecare relație are un nume și constă din atribute numite (coloane) de date. Fiecare tuplu (rând) de date care cuprind o valoare a fiecăruia dintre atributele. Marele avantaj al modelului relațional este tocmai această simplitate a structurii logice. Deși, desigur, în spatele acestei simplitate ascunde o bază teoretică serioasă, care nu a fost prima generație a bazei de date (de exemplu, de la sistemul ierarhic de gestionare a bazei de date a rețelei și).

Modelul relațional se bazează pe conceptul matematic de relație, care este o reprezentare fizică a tabelului. Faptul că Codd, un matematician experimentat, folosit pe scară largă a terminologiei matematice, în special din teoria mulțimilor și logica predicatelor. În orice sistem de management al bazelor de date relaționale se presupune că utilizatorul percepe ca un set de tabele de baze de date. Cu toate acestea, trebuie subliniat faptul că acest lucru se aplică numai la percepția structurii logice a bazei de date, și anume la exterior și la nivel conceptual arhitectura ANSI-SPARC. Această percepție nu este o structură de bază de date fizică, care poate fi realizată prin utilizarea diverselor structuri de stocare.

În relațiile modelului relațional sunt folosite pentru a stoca informații despre obiectele reprezentate în baza de date. Raportul are, în general, sub formă de tabel bidimensional în rândurile care corespund înregistrărilor individuale, iar coloanele - atribute. La aceleași atribute pot fi plasate în orice ordine.

Un set de valori admisibile ale unuia sau mai multor atribute se numește un domeniu.

Domenii sunt o componentă extrem de puternic al modelului relațional. Fiecare atribut este definit printr-o bază de date relațională pe un domeniu. Domenii pot fi diferite pentru fiecare dintre atributele, dar două sau mai multe atribute pot fi definite în același domeniu. Datorită utilizatorul domeniului poate defini central semnificația și sursa de valori care pot avea atribute. Ca urmare, atunci când se efectuează sistemul de operare relațional, mai multe informații sunt disponibile, pentru a evita este semantically operațiile incorecte.

Elementele de relație sunt tuple. sau rânduri. tabel. Perechile pot apărea în orice ordine.

Numărul de atribute, care cuprinde un raport determină gradul său.

Relația cu un singur atribut este de gradul 1, și se numește unar (unar), raportul (sau un tuplu-un element). Relația cu două atribute numite mandatară (binar), raportul dintre cele trei atribute - ternar (ternară), și pentru o relație cu o mulțime de atribute, termenul n-are (n-ary). Determinarea gradului de relație este o parte a relațiilor antet.

Cardinality - numărul de tupluri, care este conținut în relație.

Cantitatea conținută în ceea ce privește tupluri se numește cardinalitatea relației. Această funcție schimbă de fiecare dată când adăugați sau ștergeți tupluri. Cardinalitatea corpului este determinată de relațiile de proprietate și starea actuală a relațiilor în acest moment dat în mod arbitrar.

O bază de date relațională - o colecție de relații normalizate cu nume diferite. O bază de date relaționale constă într-o relație, structura care este determinat prin utilizarea unor tehnici speciale numite normalizare (normalizare).

Terminologia utilizată în modelul relațional, uneori, poate duce la confuzie, deoarece, în plus față de cele două seturi de termeni propuse, există un alt - a treia. Raportul numit în aceasta fișier (fișier), Tuples - intrări (înregistrări), iar atributele - câmpuri (câmpuri). Această terminologie se bazează pe faptul că baza de date relațională fizică poate stoca fiecare relație într-un fișier separat.

Raportul are următoarele caracteristici:

· Atitudinea are un nume diferit de numele tuturor celorlalte relații din schema relațională.

· Fiecare celulă conține doar o singură valoare relație elementară (indivizibile).

· Fiecare atribut are un nume unic.

· Valorile atributelor sunt luate din același domeniu.

· Fiecare tuplu este unic, și anume, tupluri duplicat nu poate fi.

· Ordinea atributelor nu contează.

· În teorie, ordinea tuplele în relația nu contează. (Dar, în practică, această procedură poate afecta în mod semnificativ eficiența accesului la ea.)

Cele mai multe dintre proprietățile relațiilor relaționale derivate din proprietățile relațiilor matematice. Cu toate acestea, matematic ordinea elementelor dintr-un tuplu este setat.

În ceea ce privește nu trebuie repetate tupluri, așa că trebuie să fie în măsură să identifice în mod unic fiecare relații individuale tuple pe valorile unuia sau mai multor atribute (numite chei relaționale).

cheie primară - un atribut sau un grup de atribute identifică în mod unic fiecare instanță a relațiilor de înregistrare.

cheie externă - un atribut sau un set de atribute în relație, care corespunde cheii primare a unei relații.

Deoarece fiecare atribut este asociat cu un anumit domeniu, pentru o varietate de valori valide pentru fiecare atribut relații sunt definite așa-numitele restricții de domeniu. În plus, două set important de reguli de integritate, care, de fapt, sunt restricțiile pentru toate statele de baze de date valide. Aceste două reguli de bază ale modelului relațional se numește integritate entitate și integritatea referențială.

Null. Aceasta indică faptul că valoarea atributului este în prezent necunoscută sau inacceptabile pentru acest tuplu. O valoare martor (notat în mod convențional «NULL») ar trebui să fie văzută ca o valoare logică „necunoscută“ sau „gol“, dar ca nu este egal cu zero.

Entitate de integritate. Relația de bază, nici unul dintre atributul cheie primară nu poate conține valorile lipsă, denumite NULL.

integritatea referențială. Dacă în ceea ce privește o cheie străină există, atunci valoarea cheii externe trebuie să se potrivească cu valoarea oricărui candidat cheie a unor tuplu în relația sa de bază sau o cheie externă trebuie să constea în întregime din valori NULL.

Utilizatorii se pot stabili restricții suplimentare care trebuie îndeplinite de către datele. În acest caz, vorbim despre domeniu constrângeri de integritate.

O relație numită entitate corespunzătoare în schema conceptuală, tuplurile care sunt stocate fizic într-o bază de date numită o atitudine de bază.

Pe baza relației de bază este determinată de conceptul de reprezentare.

Prezentare - un rezultat dinamic al uneia sau mai multor operații relaționale pe relațiile de bază pentru a crea o atitudine diferită.

Este o reprezentare virtuală a unei atitudini, care este într-adevăr în baza de date nu există date, dar este creat la cererea utilizatorului individual, la momentul primirii cererii.

Dintr-o reprezentare în perspectivă de utilizator este o relație care este în mod constant acolo și cu care se poate lucra la fel de bine ca și cu atitudinea de bază. Cu toate acestea, reprezentarea nu este stocată întotdeauna în baza de date ca relația de bază. reprezentări de conținut este determinată ca rezultat al interogării la una sau mai multe dintre relațiile de bază. Orice operațiune privind reprezentarea tradus automat în operații asupra relațiilor, pe baza căruia a fost creat. Reprezentările sunt dinamice în natură, adică, schimbări în relațiile de bază care pot afecta conținutul prezentării, imediat reflectate în conținutul acestei prezentări. În cazul în care utilizatorii fac la prezentarea unora dintre schimbările permise, ultima imediat înregistrată în reprezentarea relațiilor de bază.

reprezentărilor mecanism poate fi utilizat pentru mai multe motive:

· Oferă un mecanism puternic și flexibil de protecție, care permite să se ascundă o parte a bazei de date de la anumiți utilizatori. Utilizatorul nu va avea informații cu privire la existența unor atribute sau tupluri care nu sunt în observațiile sale disponibile.

· Vă permite organizarea utilizatorilor date de acces la cel mai convenabil pentru ei, astfel încât aceleași date în același timp, poate fi considerat un complet diferiți utilizatori în diferite moduri.

· Permite să simplifice operațiunile complicate pentru relația de bază. De exemplu, în cazul în care punctul de vedere trebuie să fie determinată pe baza legăturii dintre două atitudini, utilizatorul poate efectua pe ea eșantionare simplu operațiuni unară și proiecție, care vor fi convertite automat în mijloace echivalente de operațiuni de baze de date cu punerea în aplicare a relațiilor de bază de conectare.