Почти все программные продукты, созданные с конца 70-х г. основаны на реляционном подходе:
1. Данные представлены в двухмерных таблицах, организованных по определенным правилам.
2. Пользователю предоставляются операторы для работы с данными, с помощью которых генерируются новые таблицы на основе исходных – запросы.
Реляционные базы данных – единое хранилище данных, которое однозначно определяется, а затем используется многими пользователями. Изменение и добавление данных в БД не влияет на приложение.
Система управления базами данных – программный комплекс, с помощью которого пользователи могут определять и поддерживать БД, осуществлять контролируемый доступ.
Базовые понятия реляционных баз данных:
1. Понятие тип данных в реляционной модели данных полностью адекватно понятию типа данных в языках программирования. Обычно в современных реляционных БД допускается хранение символьных, числовых данных, битовых строк, специализированных числовых данных (таких, как "деньги"), а также специальных "темпоральных" данных (дата, время, временной интервал).
|
|
2. Реляционная модель основана на математическом понятии отношение, физическим представлением которого является таблица, то есть отношением можно назвать плоскую таблицу, состоящую из столбцов и строк.
3. Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, - это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения.
4. Атрибут – столбец таблицы, поле файла БД. Значения атрибутов в таблице-отношении могут иметь только один определенный вид функциональной зависимости друг от друга, а именно все значения в произвольном кортеже должны по отдельности зависеть только от значений столбца или группы столбцов - одних для всего отношения. Такой столбец или группа столбцов называются ключевыми, а значения атрибутов в них - ключами.
5. Домен – набор допустимых значений одного или нескольких атрибутов.
6. Степень отношения определяется количеством атрибутов, которое оно содержит. Отношение с одним атрибутом имеет степень 1 и называется унарным отношением. Отношение с двумя атрибутами называется бинарным, отношение с тремя атрибутами – тернарным, а для отношения с большим количеством атрибутов используется термин n-арное.
7. Кардинальность отношений – количество кортежей, которое содержится в отношении. Эта характеристика меняется при каждом удалении или добавлении кортежей.
8. Исходя из вышеизложенного, реляционная база данных состоит из отношений, структура которых определяется с помощью особых методов, называемых нормализацией.
|
|
9. В отношении не должно быть повторяющихся кортежей, в связи с этим вводится понятие реляционных ключей для уникальной идентификации каждого отдельного кортежа отношения по значениям одного или нескольких атрибутов.
10. Суперключ – атрибут или множество атрибутов, которое единственным образом идентифицирует кортеж данного отношения.
11. Потенциальный ключ – суперключ, который не содержит подмножества, также являющегося суперключем данного отношения. Потенциальный ключ К для данного отношения R обладает двумя свойствами:
· Уникальность. В каждом кортеже отношения R значение ключа К единственным образом идентифицирует этот кортеж.
· Неприводимость. Никакое допустимое подмножество ключа К не обладает свойством уникальности.
12. Первичный ключ – потенциальный ключ, который выбран для уникальной идентификации кортежей внутри отношения, остальные невыбранные ключи являются альтернативными. Если первичный ключ состоит из одного поля, он называется простым, если из нескольких полей - составным.
13. Вторичный (внешний) ключ(ВК) - это одно или несколько атрибутов внутри отношения, которые соответствуют потенциальному ключу некоторого отношения и выполняют роль поисковых или группировочных признаков. В отличие от первичного значение вторичного ключа может повторяться в нескольких записях файла, то есть он не является уникальным. Если по значению первичного ключа может быть найден один единственный экземпляр записи, то по вторичному - несколько.
14. Отношение - это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения.
15. Базовое отношение – отношение, кортежи которого физически хранятся в базе данных.
16. Представления – динамический результат одной или нескольких реляционных операций над базовыми отношениями с целью создания некоторого иного отношения. Представление является виртуальным отношением, которое реально в базе данных не существует, но создается по требованию отдельного пользователя в момент поступления этого требования. Представления позволяют достичь более высокой защищенности данных и предоставляют проектировщику средства настройки пользовательской модели.
17. Фундаментальные свойства отношений:
· Отношение имеет имя, которое отличается от имен всех других отношений в реляционной схеме.
· Каждая ячейка отношения содержит только одно элементарное (неделимое) значение.
· Каждый атрибут имеет уникальное имя.
· Значения атрибута берутся из одного и того же домена.
· Каждый кортеж является уникальным, т.е. дубликатов кортежей быть не может.
· Порядок следования атрибутов не имеет значения.
· Теоретически порядок следования кортежей в отношении не имеет значения. (Но практически этот порядок может существенно повлиять на эффективность доступа к ним.)
Согласно Дейту реляционная модель состоит из трех частей, описывающих разные аспекты реляционного подхода: структурной части, манипуляционной части и целостной части.
1. Структура модели основывается на нормализованных отношениях с учетом базовых понятий реляционной БД.
2. В манипуляционной части модели утверждаются два фундаментальных механизма манипулирования реляционными БД - реляционная алгебра и реляционное исчисление.
3. Целостност ь (от англ. integrity – нетронутость, неприкосновенность, сохранность, целостность) понимается как правильность данных в любой момент времени.