Relatsioonandmete mudel andmebaasihaldussüsteemis: Concepts & Näide
Fiona Brown
⚡ Nutikas kokkuvõte
Relatsioonimudel esitab andmebaasi relatsioonide kogumina, kus iga relatsioon on ridade ja veergude tabel. See määratleb põhimõisted, terviklikkuse piirangud ja värskendamistoimingud, mis hoiavad relatsiooniandmed järjepideva ja päringute hõlpsa tegemise võimalusena.
Mis on relatsioonimudel?
Relatsioonimudel (RM) esindab andmebaasi seoste kogumina. Suhe pole midagi muud kui väärtuste tabel. Tabeli iga rida esindab seotud andmeväärtuste kogumit. Need tabeli read tähistavad tegelikku olemit või suhet.
Tabeli nimi ja veerunimed aitavad tõlgendada iga rea väärtuste tähendust. Andmeid esitatakse seoste kogumina. Relatsioonimudelis salvestatakse andmeid tabelitena. Andmete füüsiline salvestamine ei sõltu aga andmete loogilisest korraldusest.
Selle mudeli pakkus välja EF Codd 1970. aastal ja see on siiani peaaegu iga tänapäeval kasutatava peavoolu andmebaasi aluseks. Mõned populaarsed relatsioonandmebaaside haldussüsteemid on:
- DB2 ja Informix Dynamic Server – IBM
- Oracle ja RDB - Oracle
- SQL Server ja juurdepääs – Microsoft
Relatsiooniline mudel Concepts DBMS-is
- Atribuut: Iga tabeli veerg. Atribuudid on omadused, mis määratlevad seose, nt Õpilase_registrinumber, NIMI jne.
- Tabelid: Relatsioonimudelis salvestatakse relatsioonid tabeli kujul. See salvestatakse koos oma üksustega. Tabelil on kaks omadust: read ja veerud. Read tähistavad kirjeid ja veerud atribuute.
- Korda: See pole midagi muud kui üks tabeli rida, mis sisaldab ühte kirjet.
- Suhteskeem: Relatsiooniskeem tähistab seose nime koos selle atribuutidega.
- Kraad: Suhtes olevate atribuutide koguarvu nimetatakse suhte astmeks.
- Kardinaalsus: Tabelis olevate ridade koguarv.
- Veerg: Veerg tähistab konkreetse atribuudi väärtuste komplekti.
- Seose näide: Relatsiooni eksemplar on lõplik hulk tuupleid RDBMS-süsteemis. Relatsiooni eksemplaridel pole kunagi duplikaate.
- Seose võti: Igal real on üks, kaks või mitu atribuuti, mida nimetatakse seosevõtmeks.
- Atribuudi domeen: Igal atribuudil on eelnevalt määratletud väärtus ja ulatus, mida nimetatakse atribuudi domeeniks.
Kui sõnavara on paigas, on järgmine murekohaks hoidmineping nendes seostes olevad andmed on kehtivad, mis ongi terviklikkuse piirangute ülesanne.
Suhteline Integrity Piirangud
Andmebaasihaldussüsteemide relatsioonilise terviklikkuse piirangud viitavad tingimustele, mis peavad kehtima seose jaoks olema täidetud. Need relatsioonilised piirangud tuletatakse andmebaasi esindatava minimaailma reeglitest.
On mitut tüüpi terviklikkuse piiranguid. Relatsioonandmebaaside haldussüsteemi piirangud jagunevad enamasti kolme põhikategooriasse:
- Domeeni piirangud
- Peamised piirangud
- Viiteline Integrity Piirangud
Domeeni piirangud
Domeenipiiranguid saab rikkuda, kui atribuudi väärtus ei ilmu vastavas domeenis või kui see ei ole sobivat andmetüüpi.
Domeenipiirangud määravad, et igas tuuplis peab iga atribuudi väärtus olema aatomiline ja võetud õigest domeenist. Domeenid on määratletud andmetüüpidena, mis hõlmavad standardtüüpe, nagu täisarvud, reaalarvud, märgid, Boole'i väärtused ja muutuva pikkusega stringid.
Näide:
CREATE DOMAIN CustomerName CHECK (value NOT NULL)
Näidatud näide demonstreerib domeenipiirangu loomist nii, et kliendinimi (CustomerName) ei oleks NULL.
Peamised piirangud
Atribuuti, mis suudab kordumatult identifitseerida relatsioonis korteeži, nimetatakse tabeli võtmeks. Atribuudi väärtus relatsiooni erinevate korterite jaoks peab olema kordumatu.
Näide:
Antud tabelis on KliendiID Kliendi tabeli võtmeatribuut. Tõenäoliselt on sellel ühe kliendi jaoks üks võti; KliendiID = 1 kehtib ainult KliendiNimi jaoks.Google". Erinevate võtmetüüpide täielik käsitlus on esitatud juhendis DBMS-võtmed.
| Kliendi ID | Kliendi nimi | olek |
|---|---|---|
| 1 | aktiivne | |
| 2 | Amazon | aktiivne |
| 3 | õun | Passiivne |
Viiteline Integrity Piirangud
Andmebaasihaldussüsteemide (DBMS) referentsiaalse terviklikkuse piirangud põhinevad võõrvõtmete kontseptsioonil. Võõrvõti on seose oluline atribuut, millele tuleks viidata teistes seostes. Referentsiaalse terviklikkuse piirang tekib siis, kui seos viitab sama või erineva seose võtmeatribuudile. See võtmeelement peab viidatud tabelis eksisteerima.
Näide:
Ülaltoodud näites on meil kaks suhet, Klient ja Billing.
KliendiID = 1 tuuplit viidatakse seoses kaks korda. BillSeega me teame KliendiNimi „Google„Arveldussumma on 300 dollarit.“
Operarelatsioonimudelis
Relatsioonandmebaasi mudelis teostatakse neli peamist uuendamistoimingut: sisestamine, uuendamine, kustutamine ja valimine.
- Lisamist kasutatakse andmete lisamiseks seosesse.
- Kustutamist kasutatakse tabelist korteeži kustutamiseks.
- Muuda võimaldab muuta mõne atribuudi väärtusi olemasolevates korteežides.
- Vali võimaldab valida kindla andmevahemiku.
Kui ühte neist toimingutest rakendatakse, ei tohi kunagi rikkuda relatsioonandmebaasi skeemil määratud terviklikkuse piiranguid.
Sisesta Operamine
Lisamisoperatsioon annab uue tuple'i atribuutide väärtused, mis tuleks relatsiooni lisada.
Värskendused Operamine
Allolevas seoste tabelis on näha, et kliendinimi „Apple” on uuendatud olekust „Inactive” olekuks „Active”.
kustutama Operamine
Kustutamise määramiseks valib seose atribuutide tingimus kustutatava korteeži.
Ülaltoodud näites on kliendinimi „Apple” tabelist kustutatud.
Kustutamisoperatsioon võib rikkuda viiteterviklikkust, kui kustutatavale tuuplile viitavad sama tuubi teiste tuuplite võõrvõtmed. andmebaas.
valima Operamine
Ülaltoodud näites on KliendiNimi „Amazon”On valitud.
Relatsioonimudel vs hierarhiline ja võrgumudel
Relatsioonimudel asendas kaks varasemat lähenemisviisi ja see kontrast selgitab, miks see domineerivaks sai. Allolev tabel seab need kolm kõrvuti.
| Aspekt | Relatsiooniline mudel | Hierarhiline mudel | Võrgu mudel |
|---|---|---|---|
| struktuur | Tabelid (seosed) | Puu, vanemalt lapsele | Graafik, paljudest paljudele |
| Juurdepääs andmetele | Deklaratiivne, väärtuse järgi | Navigeerimine, tee järgi | Navigeerimine, kursori abil |
| Suhted | Välisvõtmed | Vanema-lapse sidemed | Hulgad ja pointerid |
| Päringu keel | SQL | Menetluskood | Menetluskood |
| Paindlikkus | Kõrge | Madal | Keskmine |
Kuna relatsioonimudel käsitleb andmeid väärtuse, mitte füüsiliste linkide navigeerimise kaudu, on kõrgetasemeline keel, näiteks SQL saab päringu esitada teadmata, kuidas andmeid salvestatakse.
Relatsioonimudeli loomise parimad tavad
- Andmeid tuleb esitada seoste kogumina.
- Iga seos peaks tabelis olema selgelt kujutatud.
- Read peaksid sisaldama andmeid üksuse eksemplaride kohta.
- Veerud peavad sisaldama andmeid üksuse atribuutide kohta.
- Tabeli lahtrid peaksid sisaldama ühte väärtust.
- Igale veerule tuleks anda unikaalne nimi.
- Kaks rida ei saa olla identsed.
- Atribuudi väärtused peaksid pärinema samast domeenist.
Relatsioonandmebaasi mudeli eelised
- Lihtsus: DBMS-i relatsioonandmemudel on lihtsam kui hierarhilised ja võrgumudelid.
- Struktuuriline iseseisvus: Relatsioonandmebaas tegeleb ainult andmetega, mitte struktuuriga, mis võib parandada mudeli jõudlust.
- Lihtne kasutada: Relatsioonimudelit on lihtne kasutada, kuna ridadest ja veergudest koosnevad tabelid on loomulikud ja kergesti mõistetavad.
- Päringuvõimalus: See võimaldab kõrgetasemelisel päringukeelel, näiteks SQL-il, vältida keerukat andmebaasi navigeerimist.
- Andmete sõltumatus: Relatsioonandmebaasi struktuuri saab muuta ilma ühtegi rakendust muutmata.
- Skaleeritav: Andmebaasi saab kasutatavuse parandamiseks laiendada kirjete või ridade arvu ja väljade arvu osas.
Relatsioonimudeli puudused
- Vähestel relatsioonandmebaasidel on väljade pikkuse piirangud, mida ei saa ületada.
- Relatsioonandmebaasid võivad mõnikord muutuda keerukaks, kuna andmete hulk kasvab ja andmekildude vahelised seosed muutuvad keerukamaks.
- Keerulised relatsioonandmebaaside süsteemid võivad viia isoleeritud andmebaasideni, kus teavet ei saa ühest süsteemist teise jagada.
