Определение. Базовые структурные компоненты реляционной модели данных

Базовые структурные компоненты реляционной модели данных

Реляционная модель данных

Реляционная модель данных (РМД) была разработана сотрудником IBM Э.Ф. Коддом (E.F. Codd) еще в 1969-70 г.г. на основе математической теории отношений. В настоящее время это наиболее распространенная модель данных, используемая коммерческими СУБД.

Реляционная модель данных имеет свои достоинства и недостатки. К достоинствам модели можно отнести следующее:

• наличие небольшого набора абстракций, которые позволяют сравнительно просто моделировать значительную часть предметной области и допускают точные формальные определения, оставаясь интуитивно понятными;

• наличие простого и в то же время мощного математического аппарата, опирающегося главным образом на теорию множеств и математическую логику и обеспечивающего теоретический базис реляционного подхода к реализации базы данных;

• возможность ненавигационного манипулирования данными, исключающая необходимость знания конкретной физической организации базы данных во внешней памяти.

Недостатками модели являются:

• некоторая ограниченность при использовании в областях применения, требующих предельно сложные структуры данных (например, в системах автоматизированного проектирования);

• невозможность адекватного отображения семантики предметной области.

Как и любая другая, реляционная модель данных определяет структурную и целостную части. Лежащий в основе РМД математический аппарат позволил определить и манипуляционную часть. Соответственно, для описания структуры и ограничений, накладываемых на структуру, используется язык описания данных (ЯОД); для манипуляций с данными используется язык манипулирования данными (ЯМД).

Особенности реляционной модели данных, отличающие ее от моделей сущность-связь:

• определена манипуляционная часть – конкретный набор операций, функциональные возможности,

• имеются конкретные языки описания данных, ограничений, накладываемых на данные, и манипулирования данными,

• современные реляционные СУБД используют единый язык – SQL, в котором объединены и ЯОД, и ЯМД.

Базовыми структурными компонентами РМД являются:

• домены и атрибуты

• отношения

• связи

Домены, атрибуты и отношения

Домен – множество элементов одного типа.

Э.Ф.Кодд определил простой домен, элементы которого имеют простые (атомарные) значения, и составной домен, элементы которого представляют собой отношения, построенные на простых доменах.

Примеры простых доменов: ГОД = {1985, 2003, 2000}; ДЕНЬГИ = {500, 1000, 850}

Пример составного домена, построенного на простых доменах ГОД и ДЕНЬГИ:

ИСТОРИЯ ЗАРПЛАТЫ = {{<1985, 500>, <2000, 1000>}, {<2000, 850>}, {<1985, 850>, <2000, 500>, <2003, 1000>}}

В данном примере значением одного элемента составного домена является множество пар вида

<ГОД, ДЕНЬГИ>

Отношение реляционной модели определяется в соответствии с его определением в теории множеств: