Modèle de données relationnelles dans le SGBD | Concepts et exemples de bases de données

Qu’est-ce que le modèle relationnel ?

Modèle relationnel (RM) représente la base de données comme un ensemble de relations. Une relation n'est rien d'autre qu'une table de valeurs. Chaque ligne du tableau représente une collection de valeurs de données associées. Ces lignes du tableau désignent une entité ou une relation réelle.

Le nom de la table et les noms des colonnes sont utiles pour interpréter la signification des valeurs de chaque ligne. Les données sont représentées comme un ensemble de relations. Dans le modèle relationnel, les données sont stockées sous forme de tables. Cependant, le stockage physique des données est indépendant de la manière dont les données sont organisées logiquement.

Certains systèmes de gestion de bases de données relationnelles populaires sont :

  • DB2 et serveur dynamique Informix – IBM
  • Oracle et RDB – Oracle
  • SQL Server et accès – Microsoft

Concepts de modèles relationnels dans les SGBD

  1. Attribut: Chaque colonne d'un tableau. Les attributs sont les propriétés qui définissent une relation. par exemple, Student_Rollno, NAME, etc.
  2. Tables – Dans le modèle relationnel, les relations sont enregistrées sous forme de tableau. Il est stocké avec ses entités. Un tableau comporte deux lignes et colonnes de propriétés. Les lignes représentent les enregistrements et les colonnes représentent les attributs.
  3. tuple – Ce n’est rien d’autre qu’une seule ligne d’un tableau, qui contient un seul enregistrement.
  4. Schéma de relation : Un schéma de relation représente le nom de la relation avec ses attributs.
  5. Degré: Le nombre total d'attributs qui, dans la relation, est appelé degré de la relation.
  6. Cardinalité: Nombre total de lignes présentes dans le tableau.
  7. Colonne: La colonne représente l'ensemble des valeurs d'un attribut spécifique.
  8. Instance de relation – L'instance de relation est un ensemble fini de tuples dans le système SGBDR. Les instances de relation n'ont jamais de tuples en double.
  9. Clé de relation – Chaque ligne possède un, deux ou plusieurs attributs, appelés clé de relation.
  10. Domaine d'attribut – Chaque attribut a une valeur et une portée prédéfinies, appelées domaine d'attribut.

Concepts du modèle relationnel

Contraintes d’intégrité relationnelle

Les contraintes d'intégrité relationnelle dans le SGBD font référence à des conditions qui doivent être présentes pour une relation valide. Ces contraintes relationnelles dans le SGBD sont dérivées des règles du mini-monde que représente la base de données.

Il existe de nombreux types de contraintes d'intégrité dans les SGBD. Les contraintes sur le système de gestion de base de données relationnelle sont principalement divisées en trois catégories principales :

  1. Contraintes de domaine
  2. Contraintes clés
  3. Contraintes d'intégrité référentielle

Contraintes de domaine

Les contraintes de domaine peuvent être violées si une valeur d'attribut n'apparaît pas dans le domaine correspondant ou si elle n'est pas du type de données approprié.

Les contraintes de domaine spécifient cela au sein de chaque tuple et la valeur de chaque attribut doit être unique. Ceci est spécifié sous forme de types de données qui incluent des types de données standard : entiers, nombres réels, caractères, booléens, chaînes de longueur variable, etc.

Mise en situation :

Create DOMAIN CustomerName
CHECK (value not NULL)

L'exemple présenté montre la création d'une contrainte de domaine telle que CustomerName n'est pas NULL.

Contraintes clés

Un attribut qui peut identifier de manière unique un tuple dans une relation est appelé la clé de la table. La valeur de l'attribut des différents tuples de la relation doit être unique.

Mise en situation :

Dans la table donnée, CustomerID est un attribut clé de Customer Table. Il est très probable qu'il y ait une seule clé pour un client, CustomerID = 1 uniquement pour CustomerName = « Google ».

N ° de client Nom du client Statut
1 Google Actif
2 Amazon Actif
3 Apple Inactif

Contraintes d'intégrité référentielle

Les contraintes d'intégrité référentielle dans les SGBD sont basées sur le concept de clés étrangères. Une clé étrangère est un attribut important d'une relation auquel il convient de faire référence dans d'autres relations. L'état de contrainte d'intégrité référentielle se produit lorsque la relation fait référence à un attribut clé d'une relation différente ou identique. Cependant, cet élément clé doit exister dans le tableau.

Mise en situation :

Contraintes d’intégrité relationnelle

Dans l'exemple ci-dessus, nous avons 2 relations, Client et BillING.

Le tuple pour CustomerID =1 est référencé deux fois dans la relation Billing. Nous savons donc que CustomerName=Google a billmontant total 300 $

Opérations dans le modèle relationnel

Quatre opérations de mise à jour de base effectuées sur le modèle de base de données relationnelle sont

Insérez, mettez à jour, supprimez et sélectionnez.

  • Insert est utilisé pour insérer des données dans la relation
  • Supprimer est utilisé pour supprimer des tuples de la table.
  • Modifier vous permet de modifier les valeurs de certains attributs dans les tuples existants.
  • Select vous permet de choisir une plage spécifique de données.

Chaque fois qu'une de ces opérations est appliquée, les contraintes d'intégrité spécifiées sur le schéma de la base de données relationnelle ne doivent jamais être violées.

Insérer une opération

L'opération d'insertion donne les valeurs de l'attribut pour un nouveau tuple qui doit être inséré dans une relation.

Insérer une opération dans un modèle relationnel

Opération de mise à jour

Vous pouvez voir que dans le tableau de relations ci-dessous, CustomerName= 'Apple' est mis à jour d'Inactif à Actif.

Opération de mise à jour dans le modèle relationnel

Supprimer l'opération

Pour spécifier la suppression, une condition sur les attributs de la relation sélectionne le tuple à supprimer.

Supprimer l'opération dans le modèle relationnel

Dans l'exemple ci-dessus, CustomerName= « Apple » est supprimé de la table.

L'opération Supprimer pourrait violer l'intégrité référentielle si le tuple supprimé est référencé par des clés étrangères provenant d'autres tuples du même base de données.

Sélectionnez l'opération

Sélectionner une opération dans le modèle relationnel

Dans l’exemple ci-dessus, CustomerName=”Amazon" est sélectionné

Meilleures pratiques pour créer un modèle relationnel

  • Les données doivent être représentées comme un ensemble de relations
  • Chaque relation doit être clairement décrite dans le tableau
  • Les lignes doivent contenir des données sur les instances d'une entité
  • Les colonnes doivent contenir des données sur les attributs de l'entité
  • Les cellules du tableau doivent contenir une seule valeur
  • Chaque colonne doit recevoir un nom unique
  • Il n'y a pas deux lignes identiques
  • Les valeurs d'un attribut doivent provenir du même domaine

Avantages du modèle de base de données relationnelle

  • Simplicité: Un modèle de données relationnelles dans un SGBD est plus simple que celui-ciarchimodèle cal et réseau.
  • Indépendance structurelle: La base de données relationnelle ne s'intéresse qu'aux données et non à une structure. Cela peut améliorer les performances du modèle.
  • Facile à utiliser.: Le modèle relationnel dans le SGBD est simple car les tableaux composés de lignes et de colonnes sont assez naturels et simples à comprendre
  • Capacité de requête: Il rend possible un langage de requête de haut niveau comme SQL pour éviter complex navigation dans la base de données.
  • Indépendance des données: La structure de la base de données relationnelle peut être modifiée sans avoir à changer d'application.
  • Evolutif: Concernant le nombre d'enregistrements, ou de lignes, et le nombre de champs, une base de données doit être élargie pour améliorer sa convivialité.

Inconvénients du modèle relationnel

  • Peu de bases de données relationnelles ont des limites sur la longueur des champs qui ne peuvent pas être dépassées.
  • Les bases de données relationnelles peuvent parfois devenir complex à mesure que la quantité de données augmente et que les relations entre les éléments de données deviennent plus compliquées.
  • Avecplex les systèmes de bases de données relationnelles peuvent conduire à des bases de données isolées dans lesquelles les informations ne peuvent pas être partagées d'un système à un autre.

Résumé

  • La modélisation de base de données relationnelle représente la base de données comme un ensemble de relations (tables)
  • L'attribut, les tables, le tuple, le schéma de relation, le degré, la cardinalité, la colonne, l'instance de relation sont quelques composants importants du modèle relationnel.
  • Les contraintes d'intégrité relationnelle font référence aux conditions qui doivent être présentes pour une approche relationnelle valide dans le SGBD.
  • Les contraintes de domaine peuvent être violées si une valeur d'attribut n'apparaît pas dans le domaine correspondant ou si elle n'est pas du type de données approprié.
  • Insérer, Sélectionner, Modifier et Supprimer sont les opérations effectuées dans les contraintes du modèle relationnel
  • La base de données relationnelle ne s'intéresse qu'aux données et non à une structure pouvant améliorer les performances du modèle
  • Avantages de Modèle relationnel dans le SGBD sont la simplicité, l'indépendance structurelle, la facilité d'utilisation, la capacité de requête, l'indépendance des données, l'évolutivité, etc.
  • Peu de bases de données relationnelles ont des limites sur la longueur des champs qui ne peuvent pas être dépassées.