Релационен модел на данни в СУБД | База данни Concepts & Пример

Името на таблицата и имената на колоните са полезни за интерпретиране на значението на стойностите във всеки ред. Данните са представени като набор от релации. В релационния модел данните се съхраняват като таблици. Въпреки това, физическото съхранение на данните е независимо от начина, по който данните са логически организирани.

Някои популярни системи за управление на релационни бази данни са:

• DB2 и Informix Dynamic Server – IBM
• Oracle и RDB – Oracle
• SQL Server и Access – Microsoft

Релационен модел Concepts в СУБД

1. Атрибут: Всяка колона в таблица. Атрибутите са свойствата, които определят релация. напр. Student_Rollno, ИМЕ и др.
2. Маси – В релационния модел релациите се записват във формат на таблица. Той се съхранява заедно със своите обекти. Таблицата има два реда и колони със свойства. Редовете представляват записи, а колоните представляват атрибути.
3. Кортеж – Това не е нищо друго освен един ред от таблица, който съдържа един запис.
4. Схема на връзката: Схемата на релацията представлява името на релацията с нейните атрибути.
5. Степен: Общият брой атрибути, които в релацията се нарича степен на релацията.
6. Кардиналност: Общ брой редове в таблицата.
7. Колона: Колоната представлява набор от стойности за конкретен атрибут.
8. Екземпляр на релация – Екземплярът на релацията е краен набор от кортежи в системата RDBMS. Екземплярите на релации никога нямат дублиращи се кортежи.
9. Ключ за връзка – Всеки ред има един, два или множество атрибути, което се нарича релационен ключ.
10. Домейн на атрибути – Всеки атрибут има някаква предварително дефинирана стойност и обхват, който е известен като домейн на атрибута

Релационна Integrity Ограничения

Релационна Integrity ограниченията в СУБД се отнасят до условия, които трябва да са налице за валидна връзка. Тези релационни ограничения в СУБД се извличат от правилата в мини-света, който базата данни представлява.

Има много видове Integrity Ограничения в СУБД. Ограниченията на системата за управление на релационни бази данни се разделят най-вече на три основни категории:

1. Ограничения на домейна
2. Основни ограничения
3. Референтни Integrity Ограничения

Ограничения на домейна

Ограниченията на домейна могат да бъдат нарушени, ако дадена стойност на атрибут не се появява в съответния домейн или не е от подходящия тип данни.

Ограниченията на домейна указват това във всеки кортеж и стойността на всеки атрибут трябва да бъде уникална. Това е посочено като типове данни, които включват стандартни типове данни цели числа, реални числа, знаци, булеви стойности, низове с променлива дължина и т.н.

Пример:

Create DOMAIN CustomerName
CHECK (value not NULL)

Показаният пример демонстрира създаване на ограничение на домейн, така че CustomerName да не е NULL

Основни ограничения

Атрибут, който може уникално да идентифицира кортеж в релация, се нарича ключ на таблицата. Стойността на атрибута за различните кортежи в релацията трябва да бъде уникална.

Пример:

В дадената таблица CustomerID е ключов атрибут на Customer Table. Най-вероятно е да има един ключ за един клиент, CustomerID =1 е само за CustomerName =” Google”.

CustomerID	Потребителско име	Статус
1	Google	Активен
2	Amazon	Активен
3	iPhone	неактивен

Референтни Integrity Ограничения

Референтни Integrity ограниченията в СУБД се основават на концепцията за външни ключове. Външният ключ е важен атрибут на релация, който трябва да се използва в други релации. Състоянието на ограничение за референтна цялост се случва, когато връзката се отнася до ключов атрибут на различна или същата връзка. Този ключов елемент обаче трябва да съществува в таблицата.

Пример:

В горния пример имаме 2 отношения, Клиент и BillING.

Кортежът за CustomerID =1 се препраща два пъти в релацията Billинж. Така че знаем, че CustomerName=Google има таксувана сума от $300

Operaции в релационния модел

Четири основни операции за актуализиране, извършвани на модел на релационна база данни, са

Вмъкване, актуализиране, изтриване и избиране.

• Insert се използва за вмъкване на данни в релацията
• Delete се използва за изтриване на кортежи от таблицата.
• Modify ви позволява да промените стойностите на някои атрибути в съществуващи кортежи.
• Select ви позволява да изберете конкретен диапазон от данни.

Всеки път, когато се прилага една от тези операции, ограниченията за интегритет, посочени в схемата на релационната база данни, никога не трябва да се нарушават.

Поставете OperaАЦИ

Операцията за вмъкване дава стойности на атрибута за нов кортеж, който трябва да бъде вмъкнат в релация.

Актуализация OperaАЦИ

Можете да видите, че в таблицата с релации по-долу CustomerName= 'Apple' се актуализира от Неактивен на Активен.

Изтрий OperaАЦИ

За да укажете изтриване, условие за атрибутите на релацията избира кортежа за изтриване.

В дадения по-горе пример CustomerName= “Apple” се изтрива от таблицата.

Операцията Delete може да наруши референтната цялост, ако кортежът, който е изтрит, е препратен от външни ключове от други кортежи в същия база данни.

Изберете OperaАЦИ

В дадения по-горе пример CustomerName=”Amazon” е избрано

Най-добри практики за създаване на релационен модел

• Данните трябва да бъдат представени като набор от релации
• Всяка връзка трябва да бъде изобразена ясно в таблицата
• Редовете трябва да съдържат данни за екземпляри на обект
• Колоните трябва да съдържат данни за атрибутите на обекта
• Клетките на таблицата трябва да съдържат една стойност
• Всяка колона трябва да получи уникално име
• Няма два еднакви реда
• Стойностите на даден атрибут трябва да са от същия домейн

Предимства на релационния модел на база данни

• Простота: Релационният модел на данни в СУБД е по-прост от йерархичния и мрежовия модел.
• Структурна независимост: Релационната база данни се занимава само с данни, а не със структура. Това може да подобри производителността на модела.
• Лесен за използване: Релационният модел в СУБД е лесен, тъй като таблиците, състоящи се от редове и колони, са съвсем естествени и лесни за разбиране
• Възможност за заявка: Прави възможен език за заявки от високо ниво като SQL за да избегнете сложната навигация в базата данни.
• Независимост на данните: Структурата на релационната база данни може да се променя, без да се налага да променяте което и да е приложение.
• Мащабируемост: Що се отнася до броя на записите или редовете и броя на полетата, базата данни трябва да бъде увеличена, за да се подобри нейната използваемост.

Недостатъци на релационния модел

• Малко релационни бази данни имат ограничения за дължините на полетата, които не могат да бъдат превишени.
• Релационните бази данни понякога могат да станат сложни, тъй като количеството данни расте и връзките между части от данни стават по-сложни.
• Сложните системи от релационни бази данни могат да доведат до изолирани бази данни, където информацията не може да се споделя от една система на друга.

Oбобщение

• Моделирането на релационна база данни представя базата данни като колекция от релации (таблици)
• Атрибут, таблици, кортеж, релационна схема, степен, кардиналност, колона, екземпляр на релация са някои важни компоненти на релационния модел
• Релационна Integrity ограниченията се отнасят до условия, които трябва да присъстват за валиден релационен подход в СУБД
• Ограниченията на домейна могат да бъдат нарушени, ако стойност на атрибут не се показва в съответния домейн или не е от подходящия тип данни
• Вмъкване, избор, промяна и изтриване са операциите, извършвани в ограниченията на релационния модел
• Релационната база данни се занимава само с данни, а не със структура, която може да подобри производителността на модела
• Предимства на Релационен модел в СУБД са простота, структурна независимост, лекота на използване, възможност за заявки, независимост на данните, мащабируемост и др.
• Малко релационни бази данни имат ограничения за дължините на полетата, които не могат да бъдат превишени.