Relationales Datenmodell im DBMS | Datenbank Concepts & Beispiel

Was ist ein relationales Modell?

Relationales Modell (RM) stellt die Datenbank als eine Sammlung von Beziehungen dar. Eine Relation ist nichts anderes als eine Wertetabelle. Jede Zeile in der Tabelle stellt eine Sammlung zusammengehöriger Datenwerte dar. Diese Zeilen in der Tabelle bezeichnen eine reale Entität oder Beziehung.

Der Tabellenname und die Spaltennamen sind hilfreich, um die Bedeutung der Werte in jeder Zeile zu interpretieren. Die Daten werden als eine Reihe von Beziehungen dargestellt. Im relationalen Modell werden Daten als Tabellen gespeichert. Die physische Speicherung der Daten ist jedoch unabhängig von der Art und Weise, wie die Daten logisch organisiert sind.

Einige beliebte relationale Datenbankverwaltungssysteme sind:

  • DB2 und Informix Dynamic Server – IBM
  • Oracle und RDB – Oracle
  • SQL Server und Zugriff – Microsoft

Relationales Modell Concepts im DBMS

  1. Attribut: Jede Spalte in einer Tabelle. Attribute sind die Eigenschaften, die eine Beziehung definieren. z. B. Student_Rollnr., NAME usw.
  2. Tische – Im relationalen Modell werden die Beziehungen im Tabellenformat gespeichert. Es wird zusammen mit seinen Entitäten gespeichert. Eine Tabelle hat zwei Eigenschaftszeilen und -spalten. Zeilen repräsentieren Datensätze und Spalten repräsentieren Attribute.
  3. Tupel – Es ist nichts anderes als eine einzelne Zeile einer Tabelle, die einen einzelnen Datensatz enthält.
  4. Beziehungsschema: Ein Relationsschema repräsentiert den Namen der Relation mit ihren Attributen.
  5. Abschluss: Die Gesamtzahl der Attribute in der Beziehung wird als Grad der Beziehung bezeichnet.
  6. Kardinalität: Gesamtzahl der in der Tabelle vorhandenen Zeilen.
  7. Säule: Die Spalte stellt den Wertesatz für ein bestimmtes Attribut dar.
  8. Beziehungsinstanz – Eine Beziehungsinstanz ist eine endliche Menge von Tupeln im RDBMS-System. Beziehungsinstanzen haben niemals doppelte Tupel.
  9. Beziehungsschlüssel – Jede Zeile hat ein, zwei oder mehrere Attribute, die als Relationsschlüssel bezeichnet werden.
  10. Attributdomäne – Jedes Attribut hat einen vordefinierten Wert und Bereich, der als Attributdomäne bezeichnet wird

Relationales Modell Concepts

Einschränkungen der relationalen Integrität

Einschränkungen der relationalen Integrität beziehen sich in DBMS auf Bedingungen, die für eine gültige Beziehung vorliegen müssen. Diese relationalen Einschränkungen im DBMS werden aus den Regeln in der Miniwelt abgeleitet, die die Datenbank darstellt.

Es gibt viele Arten von Integritätsbeschränkungen im DBMS. Einschränkungen des relationalen Datenbankverwaltungssystems werden hauptsächlich in drei Hauptkategorien unterteilt:

  1. Domäneneinschränkungen
  2. Wichtige Einschränkungen
  3. Einschränkungen der referenziellen Integrität

Domäneneinschränkungen

Domäneneinschränkungen können verletzt werden, wenn ein Attributwert nicht in der entsprechenden Domäne erscheint oder nicht vom entsprechenden Datentyp ist.

Domäneneinschränkungen geben an, dass innerhalb jedes Tupels und der Wert jedes Attributs eindeutig sein muss. Dies wird als Datentyp angegeben, der die Standarddatentypen Ganzzahlen und Real umfasst numbers, Zeichen, Boolesche Werte, Zeichenfolgen variabler Länge usw.

Beispiel:

Create DOMAIN CustomerName
CHECK (value not NULL)

Das gezeigte Beispiel zeigt das Erstellen einer Domäneneinschränkung, sodass „CustomerName“ nicht NULL ist

Wichtige Einschränkungen

Ein Attribut, das ein Tupel in einer Beziehung eindeutig identifizieren kann, wird als Schlüssel der Tabelle bezeichnet. Der Wert des Attributs für verschiedene Tupel in der Beziehung muss eindeutig sein.

Beispiel:

In der angegebenen Tabelle ist CustomerID ein Schlüsselattribut der Kundentabelle. Am wahrscheinlichsten ist es, dass es einen einzelnen Schlüssel für einen Kunden gibt, CustomerID =1 gilt nur für CustomerName = „Google“.

Kundennummer Kundenname Status
1 Google Aktives
2 Amazon Aktives
3 Apple Inaktiv

Einschränkungen der referenziellen Integrität

Einschränkungen der referenziellen Integrität in DBMS basieren auf dem Konzept von Fremdschlüsseln. Ein Fremdschlüssel ist ein wichtiges Attribut einer Beziehung, auf das in anderen Beziehungen verwiesen werden sollte. Der Zustand der referenziellen Integritätsbeschränkung tritt auf, wenn sich eine Beziehung auf ein Schlüsselattribut einer anderen oder derselben Beziehung bezieht. Dieses Schlüsselelement muss jedoch in der Tabelle vorhanden sein.

Beispiel:

Einschränkungen der relationalen Integrität

Im obigen Beispiel haben wir zwei Beziehungen: Kunde und Billing.

Tupel für CustomerID =1 wird in der Beziehung zweimal referenziert Billing. Wir wissen also, dass CustomerName=Google hat billBetrag 300 $

Operationen im relationalen Modell

Vier grundlegende Updates operaDie am relationalen Datenbankmodell durchgeführten Arbeiten sind

Einfügen, aktualisieren, löschen und auswählen.

  • Mit Einfügen werden Daten in die Beziehung eingefügt
  • Mit „Delete“ werden Tupel aus der Tabelle gelöscht.
  • Mit „Ändern“ können Sie die Werte einiger Attribute in vorhandenen Tupeln ändern.
  • Mit „Auswählen“ können Sie einen bestimmten Datenbereich auswählen.

Wann immer eines davon operaBei der Anwendung aller im relationalen Datenbankschema festgelegten Integritätseinschränkungen darf es niemals zu Verletzungen kommen.

Insert OperaProduktion

Der Einsatz operation gibt Werte des Attributs für ein neues Tupel an, das in eine Beziehung eingefügt werden soll.

Insert Operation im relationalen Modell

Aktualisierung OperaProduktion

Sie können sehen, dass in der unten angegebenen Beziehungstabelle CustomerName= 'Apple' von Inaktiv auf Aktiv aktualisiert wird.

Aktualisierung Operation im relationalen Modell

Löschen OperaProduktion

Um das Löschen anzugeben, wählt eine Bedingung für die Attribute der Beziehung das zu löschende Tupel aus.

Löschen Operation im relationalen Modell

Im oben angegebenen Beispiel wird CustomerName= „Apple“ aus der Tabelle gelöscht.

Das Löschen operaDiese Funktion könnte die referenzielle Integrität verletzen, wenn auf das gelöschte Tupel Fremdschlüssel aus anderen Tupeln desselben verwiesen werden Datenbank.

Auswählen OperaProduktion

Auswählen Operation im relationalen Modell

Im oben angegebenen Beispiel ist CustomerName=“Amazon" ist ausgewählt

Best Practices zum Erstellen eines relationalen Modells

  • Daten müssen als eine Sammlung von Beziehungen dargestellt werden
  • Jede Beziehung sollte in der Tabelle klar dargestellt werden
  • Zeilen sollten Daten zu Instanzen einer Entität enthalten
  • Spalten müssen Daten über Attribute der Entität enthalten
  • Zellen der Tabelle sollten einen einzelnen Wert enthalten
  • Jede Spalte sollte einen eindeutigen Namen erhalten
  • Keine zwei Zeilen können identisch sein
  • Die Werte eines Attributs sollten aus derselben Domäne stammen

Vorteile des relationalen Datenbankmodells

  • Einfache Bedienung: Ein relationales Datenmodell im DBMS ist einfacher als das hierarchiKal- und Netzwerkmodell.
  • Strukturelle Unabhängigkeit: Die relationale Datenbank befasst sich nur mit Daten und nicht mit einer Struktur. Dadurch kann die Leistung des Modells verbessert werden.
  • Einfach zu bedienen:: Das relationale Modell im DBMS ist einfach, da Tabellen, die aus Zeilen und Spalten bestehen, ganz natürlich und leicht zu verstehen sind
  • Abfragefähigkeit: Es ermöglicht eine höhere Abfragesprache wie SQL com vermeidenplex Datenbanknavigation.
  • Datenunabhängigkeit: Die Struktur einer relationalen Datenbank kann geändert werden, ohne dass eine Anwendung geändert werden muss.
  • Skalierbar: Im Hinblick auf die Anzahl der Datensätze oder Zeilen und die Anzahl der Felder sollte eine Datenbank vergrößert werden, um ihre Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.

Nachteile des relationalen Modells

  • Nur wenige relationale Datenbanken haben Grenzen für Feldlängen, die nicht überschritten werden dürfen.
  • Relationale Datenbanken können manchmal kompliziert werdenplex Je größer die Datenmenge, desto komplizierter werden die Beziehungen zwischen den Daten.
  • Mitplex relationale Datenbanksysteme können zu isolierten Datenbanken führen, bei denen die Informationen nicht von einem System auf ein anderes übertragen werden können.

Zusammenfassung

  • Die relationale Datenbankmodellierung stellt die Datenbank als eine Sammlung von Beziehungen (Tabellen) dar.
  • Attribut, Tabellen, Tupel, Beziehungsschema, Grad, Kardinalität, Spalte, Beziehungsinstanz sind einige wichtige Komponenten des relationalen Modells
  • Einschränkungen der relationalen Integrität beziehen sich auf Bedingungen, die für einen gültigen Beziehungsansatz im DBMS vorhanden sein müssen
  • Domäneneinschränkungen können verletzt werden, wenn ein Attributwert nicht in der entsprechenden Domäne erscheint oder nicht vom entsprechenden Datentyp ist
  • Einfügen, Auswählen, Ändern und Löschen sind die operationen, die in Einschränkungen des relationalen Modells durchgeführt werden
  • Bei der relationalen Datenbank geht es nur um Daten und nicht um eine Struktur, die die Leistung des Modells verbessern kann
  • Vorteile von Relationales Modell im DBMS sind Einfachheit, strukturelle Unabhängigkeit, Benutzerfreundlichkeit, Abfragefähigkeit, Datenunabhängigkeit, Skalierbarkeit usw.
  • Nur wenige relationale Datenbanken haben Grenzen für Feldlängen, die nicht überschritten werden dürfen.