Relační datový model v DBMS | Databáze Concepts & Příklad

Název tabulky a názvy sloupců jsou užitečné pro interpretaci významu hodnot v každém řádku. Data jsou reprezentována jako soubor vztahů. V relačním modelu jsou data uložena jako tabulky. Fyzické uložení dat je však nezávislé na způsobu, jakým jsou data logicky organizována.

Některé populární systémy pro správu relačních databází jsou:

• DB2 a Informix Dynamic Server – IBM
• Oracle a RDB – Oracle
• SQL Server a přístup – Microsoft

Relační model Concepts v DBMS

1. Atribut: Každý sloupec v tabulce. Atributy jsou vlastnosti, které definují vztah. např. Student_Rollno, JMÉNO atd.
2. Tabulky – V relačním modelu jsou vztahy uloženy ve formátu tabulky. Ukládá se spolu se svými entitami. Tabulka má dva řádky a sloupce vlastností. Řádky představují záznamy a sloupce představují atributy.
3. Tuple – Není to nic jiného než jeden řádek tabulky, který obsahuje jeden záznam.
4. Schéma vztahu: Relační schéma představuje název relace s jeho atributy.
5. Titul: Celkový počet atributů, který se ve vztahu nazývá stupeň vztahu.
6. Kardinalita: Celkový počet řádků v tabulce.
7. Sloupec: Sloupec představuje sadu hodnot pro konkrétní atribut.
8. Instance vztahu – Instance vztahu je konečná množina n-tic v systému RDBMS. Instance vztahu nikdy nemají duplicitní n-tice.
9. Klíč vztahu – Každý řádek má jeden, dva nebo více atributů, což se nazývá klíč vztahu.
10. Atribut doména – Každý atribut má nějakou předdefinovanou hodnotu a rozsah, který se nazývá doména atributu

Relační Integrity Omezení

Relační Integrity omezení v DBMS se vztahují k podmínkám, které musí být přítomny pro platný vztah. Tato relační omezení v DBMS jsou odvozena z pravidel v minisvětě, který databáze představuje.

Existuje mnoho druhů Integrity Omezení v DBMS. Omezení systému správy relačních databází se většinou dělí do tří hlavních kategorií:

1. Omezení domény
2. Klíčová omezení
3. Referenční Integrity Omezení

Omezení domény

Omezení domény mohou být porušena, pokud se hodnota atributu nevyskytuje v odpovídající doméně nebo není vhodného datového typu.

Omezení domény určují, že v rámci každé n-tice a hodnota každého atributu musí být jedinečná. To je specifikováno jako datové typy, které zahrnují standardní datové typy celá čísla, reálná čísla, znaky, logické hodnoty, řetězce s proměnnou délkou atd.

Příklad:

Create DOMAIN CustomerName
CHECK (value not NULL)

Zobrazený příklad ukazuje vytvoření omezení domény tak, aby CustomerName nebylo NULL

Klíčová omezení

Atribut, který dokáže jednoznačně identifikovat n-tici ve vztahu, se nazývá klíč tabulky. Hodnota atributu pro různé n-tice ve vztahu musí být jedinečná.

Příklad:

V dané tabulce je CustomerID klíčovým atributem tabulky zákazníků. S největší pravděpodobností bude mít jeden klíč pro jednoho zákazníka, CustomerID =1 je pouze pro CustomerName =” Google”.

Zákaznické identifikační číslo	Jméno zákazníka	Status
1	Google	Aktivní
2	Amazon	Aktivní
3	jablko	Neaktivní

Referenční Integrity Omezení

Referenční Integrity omezení v DBMS jsou založena na konceptu cizích klíčů. Cizí klíč je důležitý atribut vztahu, na který by se mělo odkazovat v jiných vztazích. Stav omezení referenční integrity nastane, když vztah odkazuje na klíčový atribut jiného nebo stejného vztahu. Tento klíčový prvek však musí v tabulce existovat.

Příklad:

Ve výše uvedeném příkladu máme 2 vztahy, Zákazník a BillIng.

Na n-tice pro CustomerID =1 se ve vztahu odkazuje dvakrát BillIng. Takže víme, CustomerName=Google má fakturační částku 300 $

Operav relačním modelu

Čtyři základní aktualizační operace prováděné na modelu relační databáze jsou

Vložit, aktualizovat, odstranit a vybrat.

• Insert slouží k vložení dat do vztahu
• Delete se používá k odstranění n-tic z tabulky.
• Upravit umožňuje změnit hodnoty některých atributů v existujících n-ticích.
• Vybrat umožňuje vybrat konkrétní rozsah dat.

Kdykoli se použije jedna z těchto operací, nikdy nesmí být porušena omezení integrity specifikovaná ve schématu relační databáze.

Vložit Operavání

Operace vložení poskytuje hodnoty atributu pro novou n-tici, která by měla být vložena do vztahu.

Aktualizace Operavání

Můžete vidět, že v níže uvedené relační tabulce CustomerName= 'Apple' je aktualizováno z Neaktivní na Aktivní.

Vymazat Operavání

Chcete-li určit odstranění, podmínka pro atributy vztahu vybere n-tici, která má být odstraněna.

Ve výše uvedeném příkladu je CustomerName= „Apple“ odstraněn z tabulky.

Operace Delete by mohla narušit referenční integritu, pokud na n-tice, která je odstraněna, odkazují cizí klíče z jiných n-tic ve stejném databáze.

vybrat Operavání

Ve výše uvedeném příkladu CustomerName=”Amazon“ je vybráno

Nejlepší postupy pro vytváření relačního modelu

• Data je třeba reprezentovat jako soubor vztahů
• Každý vztah by měl být v tabulce jasně znázorněn
• Řádky by měly obsahovat data o instancích entity
• Sloupce musí obsahovat údaje o atributech entity
• Buňky tabulky by měly obsahovat jednu hodnotu
• Každý sloupec by měl mít jedinečný název
• Žádné dva řádky nemohou být totožné
• Hodnoty atributu by měly být ze stejné domény

Výhody modelu relační databáze

• Jednoduchost: Relační datový model v DBMS je jednodušší než hierarchický a síťový model.
• Strukturální nezávislost: Relační databáze se zabývá pouze daty, nikoli strukturou. To může zlepšit výkon modelu.
• Snadné použití: Relační model v DBMS je snadný, protože tabulky skládající se z řádků a sloupců jsou zcela přirozené a snadno pochopitelné
• Schopnost dotazu: Umožňuje použití dotazovacího jazyka na vysoké úrovni, jako je SQL abyste se vyhnuli složité navigaci v databázi.
• Datová nezávislost: Strukturu relační databáze lze změnit, aniž byste museli měnit jakoukoli aplikaci.
• Škálovatelné: Pokud jde o počet záznamů nebo řádků a počet polí, měla by být databáze rozšířena, aby se zlepšila její použitelnost.

Nevýhody relačního modelu

• Jen málo relačních databází má limity na délky polí, které nelze překročit.
• Relační databáze se mohou někdy s rostoucím množstvím dat stávat složitými a vztahy mezi částmi dat se stávají komplikovanějšími.
• Komplexní relační databázové systémy mohou vést k izolovaným databázím, kde nelze informace sdílet z jednoho systému do druhého.

Shrnutí

• Modelování relační databáze představuje databázi jako kolekci relací (tabulek)
• Atribut, tabulky, n-tice, schéma vztahu, stupeň, mohutnost, sloupec, instance vztahu jsou některé důležité součásti relačního modelu
• Relační Integrity omezení se vztahují k podmínkám, které musí být přítomny pro platný přístup Relation v DBMS
• Omezení domény mohou být porušena, pokud se hodnota atributu neobjevuje v odpovídající doméně nebo nemá vhodný datový typ.
• Vložit, Vybrat, Upravit a Odstranit jsou operace prováděné v omezeních relačního modelu
• Relační databáze se zabývá pouze daty a nikoli strukturou, která může zlepšit výkon modelu
• výhody Relační model v DBMS jsou jednoduchost, strukturální nezávislost, snadnost použití, schopnost dotazování, nezávislost na datech, škálovatelnost atd.
• Jen málo relačních databází má limity na délky polí, které nelze překročit.