Реляционная модель. Ее базовые понятия: отношение, домен, кортеж, степень отношения
Реляционная модель представляет собой совокупность данных, состоящую из набора двумерных таблиц. В теории множеств таблице соответствует термин отношение (relation), физическим представлением которого является таблица, отсюда и название модели – реляционная. Реляционная модель является удобной и наиболее привычной формой представления данных.
Любая таблица в реляционной базе состоит из строк, которые называют записями, и столбцов, которые называют полями. На пересечении строк и столбцов находятся конкретные значения данных.
Структура таблицы в реляционной базе характеризуется следующим:
· она состоит из совокупности столбцов;
· отсутствие иерархии эл-тов;
· каждый столбец имеет уникальное, то есть не повторяющееся в других столбцах, имя;
· последовательность столбцов в таблице не существенна;
· все строки таблицы организованы по одинаковой структуре, то есть имеют одно и то же количество реквизитов и имеют одинаковую длину;
· в таблице нет одинаковых строк;
· количество строк в таблице практически не ограничено;
· последовательность строк в таблице не существенна;
· при выполнении манипуляций с таблицей все строки и столбцы могут просматриваться в произвольном порядке.
Для этого типа модели имеется развитый математический аппарат – реляционная алгебра. В реляционной алгебре поименованный столбец отношения называется атрибутом, а множество всех возможных значений конкретного атрибута – доменом. Строки таблицы со значениями разных атрибутов называют кортежами. Количество атрибутов, содержащихся в отношении, определяет его степень, а количество кортежей – кардинальность отношения.
|
|
|
Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно определяют кортеж отношения, называется его ключом, или первичным ключом, или ключевым полем. То есть ключевое поле – это такое поле значение которого не повторяется. FoxPro, Paradox, Oracle, MS Access.
Недостаток реляционной модели – в жесткости структуры данных
Достоинства и недостатки реляционной модели данных
Таким образом, достоинства реляционных баз данных можно сформулировать так.
· Упрощенная схема представления данных – в виде таблицы.
· Простота инструментальных средств поддержки реляционной модели.
· Оптимизация доступа к базе данных, поскольку системы сами выбирают наиболее эффективную последовательность действий.
· Улучшение целостности и защиты, поскольку реляционная модель позволяет улучшить выражение требований целостности путем использования языка высокого уровня.
· Возможности различных применений, в том числе и рассчитанных на не специалистов в области программирования.
|
|
|
· Обеспечение пользователя языками высокого уровня при работе с базой данных.
· Обеспечение методологического подхода, поскольку главной целью модели базы данных является возможность описания реального мира, что проще всего осуществляется в реляционной модели.
Недостаток реляционной модели – в жесткости структуры данных, например, невозможно задать строку таблицы произвольной длины, а также сложность описания иерархических и сетевых связей.
В настоящее время многие известные системы управления базами данных используют именно реляционную модель представления данных –:это dBase, FoxBase, FoxPro, Paradox, Oracle, Microsoft Access, Clarion, Clipper, Ingres; отечественные: ПАЛЬМА, HyTech и др.
Связь между таблицами в реляционной модели данных. Первичный и внешний ключи, их отличия
Данные об объектах в базе связаны между собой.
Связь один к одному (1:1): означает, что каждому элементу объекта А может соответствовать только один элемент объекта В и наоборот.
Связь один ко многим (1:N): означает, что могут существовать экземпляры объекта А, которым соответствует более одного экземпляра объекта В. Но при этом каждому экземпляру объекта В может соответствовать только один экземпляр объекта А.
|
|
|
Связь многие к одному (N:1) означает, что каждому экземпляру объекта А может соответствовать только один экземпляр объекта В, но среди экземпляров объекта В могут быть такие, которым соответствует несколько экземпляров объекта А.
Связь многие ко многим (N:M), или групповое означает, что может существовать экземпляр объекта А, которому соответствует несколько экземпляров объекта В и наоборот.
Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно определяют кортеж отношения, называется его ключом, или первичным ключом, или ключевым полем. То есть ключевое поле – это такое поле значение которого не повторяется
Записи в таблице хранятся упорядоченными по ключу. Ключ может быть простым, состоящим из одного поля, и сложным, состоящим из нескольких полей. Сложный ключ выбирается в тех случаях, когда ни одно поле таблицы однозначно не определяет запись.
Кроме первичного ключа в таблице могут быть вторичные ключи, называемые еще внешними ключами, или индексами. Индекс – это поле или совокупность полей, чьи значения имеются в нескольких таблицах и которое является первичным ключом в одной из них. Значения индекса могут повторяться в некоторой таблице. Индекс обеспечивает логическую последовательность записей в таблице, а также прямой доступ к записи.
|
|
|
По первичному ключу всегда отыскивается только одна строка, а по вторичному – может отыскиваться группа строк с одинаковыми значениями первичного ключа. Ключи нужны для однозначной идентификации и упорядочения записей таблицы, а индексы для упорядочения и ускорения поиска.
2.7.Операции реляционной алгебры:
Основными операциями в реляционной базе являются операции обновления базы данных и операции обработки отношений.
К операциям обновления базы данныхотносятся те операции, которые выполняют вставку новых кортежей, удаление ненужных, корректировку значений атрибутов существующих кортежей ОперацияВключить требует задания имени отношения и предварительного формирования значений атрибутов нового кортежа. Обязательно должен быть задан ключ кортежа.
ОперацияУдалить требует наименования отношения, а также идентификации кортежа или группы кортежей, подлежащих удалению.
ОперацияОбновить выполняется для названного отношения и может корректировать как один, так и несколько кортежей. Например, если руководство фирмы приняло решение увеличить на одинаковую сумму все оклады сотрудников, то одной операцией Обновить будет откорректировано сразу несколько кортежей.
Что касается операций обработки, то они позаимствованы из реляционной алгебры ОперацияВыборка позволяет выбрать из отношения только те кортежи, которые удовлетворяют заданному условию.При Проекции отношения на заданный набор его атрибутов получается новое отношение, создаваемое посредством извлечения из исходного отношения кортежей, содержащих указанные атрибуты.
При Умножении (декартовом произведении) двух отношений получается новое отношение, кортежи которого являются сцеплением (конкатенацией) кортежей первого и второго отношений.
В результате Объединения двух отношений получается третье, включающее кортежи, входящие хотя бы в одно отношение, то есть содержащее все элементы исходных отношений.
При Вычитании выдаются лишь те кортежи первого отношения, которые остались от вычитания второго отношения, то есть из первого отношения выбрасываются все кортежи второго.
Остальные три операции являются производными, они могут быть получены из основных операций, их называют дополнительными: Соединение, Пересечение, Деление.
Операция Соединение применяется к двум отношениям, имеющим общий атрибут. Результат этой операции для двух отношений по некоторому условию есть отношение, состоящее из кортежей, которые являются сочетанием первого и второго отношений, удовлетворяющих указанному условию. Результатом операции
Пересечение двух отношений является отношение, включающее все кортежи, входящие в оба отношения.
Операция Деленияпредполагает, что имеется два отношения: одно – бинарное (содержащее два атрибута), другое – унарное (содержащее один атрибут). В результате получается отношение, состоящее из кортежей, включающих значения первого атрибута кортежей первого отношения, но только таких, для которых множество значений второго атрибута первого отношения совпадает с множеством значений атрибутов второго отношения.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 857; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!