Relációs adatmodell a DBMS-ben: Concepts & Példa
Fiona Brown
⚡ Okos összefoglaló
A relációs modell az adatbázist relációk gyűjteményeként ábrázolja, ahol minden reláció sorokból és oszlopokból álló táblázat. Meghatározza azokat az alapfogalmakat, integritási korlátozásokat és frissítési műveleteket, amelyek biztosítják a relációs adatok konzisztenciáját és egyszerű lekérdezhetőségét.
Mi a relációs modell?
Relációs modell (RM) az adatbázist relációk gyűjteményeként ábrázolja. A reláció nem más, mint egy értéktáblázat. A táblázat minden sora kapcsolódó adatértékek gyűjteményét képviseli. A táblázatban ezek a sorok egy valós entitást vagy kapcsolatot jelölnek.
A tábla neve és az oszlopnevek segítenek értelmezni az egyes sorokban található értékek jelentését. Az adatokat relációk halmazaként ábrázoljuk. A relációs modellben az adatokat táblázatokként tároljuk. Az adatok fizikai tárolása azonban független az adatok logikai szervezésének módjától.
A modellt E. F. Codd javasolta 1970-ben, és ez a modell a ma is használatos szinte minden mainstream adatbázis alapja. Néhány népszerű relációs adatbázis-kezelő rendszer:
- DB2 és Informix Dynamic Server – IBM
- Oracle és RDB – Oracle
- SQL Server és hozzáférés – Microsoft
Relációs modell Concepts DBMS-ben
- Tulajdonság: Egy táblázat minden oszlopa. Az attribútumok azok a tulajdonságok, amelyek egy relációt definiálnak, pl. Student_Rollno, NAME stb.
- táblázatok: A relációs modellben a relációk táblázatos formátumban kerülnek mentésre. Az entitásaival együtt tárolódnak. Egy táblázatnak két tulajdonsága van: sorok és oszlopok. A sorok a rekordokat, az oszlopok pedig az attribútumokat jelölik.
- Tuple: Ez nem más, mint egy táblázat egyetlen sora, amely egyetlen rekordot tartalmaz.
- Kapcsolati séma: A relációs séma a reláció nevét és attribútumait jelenti.
- Fokozat: A relációban lévő attribútumok teljes számát a reláció fokszámának nevezzük.
- Kardinalitás: A táblázatban található sorok teljes száma.
- Oszlop: Az oszlop egy adott attribútum értékkészletét jelöli.
- Kapcsolatpéldány: Egy relációs példány egy véges tuple-halmaz az RDBMS rendszerben. A relációs példányoknak soha nincsenek duplikált tuple-jeik.
- Kapcsolati kulcs: Minden sor egy, kettő vagy több attribútummal rendelkezik, ezt relációs kulcsnak nevezzük.
- Attribútumtartomány: Minden attribútumnak van egy előre definiált értéke és hatóköre, amelyet attribútumtartománynak nevezünk.
Miután a szókincs a helyén van, a következő probléma a megtartásaping az ezekben a relációkban lévő adatok érvényesek, ami az integritási korlátozások feladata.
Relációs Integrity megszorítások
A DBMS-ben a relációs integritási korlátozások olyan feltételekre utalnak, amelyeknek egy érvényes relációhoz teljesülniük kell. Ezek a relációs korlátozások az adatbázis által képviselt mini-világ szabályaiból származnak.
Sokféle integritási korlátozás létezik. A relációs adatbázis-kezelő rendszerre vonatkozó korlátozások többnyire három fő kategóriába sorolhatók:
- Domain korlátozások
- Kulcsfontosságú megszorítások
- Referenciális Integrity megszorítások
Domain korlátozások
A tartománykorlátozások sérülhetnek, ha egy attribútumérték nem jelenik meg a megfelelő tartományban, vagy ha nem a megfelelő adattípusú.
A tartománykorlátozások előírják, hogy minden egyes tuple-en belül minden attribútum értékének atominak kell lennie, és a megfelelő tartományból kell származnia. A tartományok adattípusként vannak megadva, amelyek olyan szabványos típusokat tartalmaznak, mint az egész számok, valós számok, karakterek, logikai értékek és változó hosszúságú karakterláncok.
Példa:
CREATE DOMAIN CustomerName CHECK (value NOT NULL)
A bemutatott példa egy olyan tartománykorlátozás létrehozását mutatja be, amelynél a CustomerName nem NULL értékű.
Kulcsfontosságú megszorítások
A tábla kulcsának nevezzük azt az attribútumot, amely egy relációban egyedileg azonosítani tudja a tuple-t. A reláció különböző soraihoz tartozó attribútum értékének egyedinek kell lennie.
Példa:
Az adott táblázatban a CustomerID a Customer tábla egyik kulcsattribútuma. Valószínűleg egyetlen kulcs tartozik hozzá egy ügyfélhez; a CustomerID = 1 csak a CustomerName táblához tartozik.Google„A különböző kulcstípusok teljes körű ismertetését az útmutató tartalmazza.” DBMS kulcsok.
| Ügyfél-azonosító | Ügyfél neve | Állapot |
|---|---|---|
| 1 | Aktív | |
| 2 | Amazon | Aktív |
| 3 | Alma | tétlen |
Referenciális Integrity megszorítások
A DBMS-ben a referenciális integritási korlátozások az idegen kulcsok koncepcióján alapulnak. Az idegen kulcs egy reláció fontos attribútuma, amelyre más relációkban hivatkozni kell. A referenciális integritási korlátozás akkor fordul elő, ha egy reláció egy másik vagy ugyanazon reláció kulcsattribútumára hivatkozik. Ennek a kulcselemnek léteznie kell a hivatkozott táblázatban.
Példa:
A fenti példában két relációnk van, az Ügyfél és a BillIng.
A CustomerID = 1 tuple-re kétszer hivatkoznak a relációban BillTehát ismerjük az ÜgyfélNevet.Google„A” számlázási összege 300 dollár.
Operaa relációs modellben
A relációs adatbázis modellben négy alapvető frissítési műveletet hajtanak végre: beszúrás, frissítés, törlés és kiválasztás.
- Az Insert metódussal adatokat illeszthetünk be a relációba.
- A törlés a sorok táblából való törlésére szolgál.
- A Modify lehetővé teszi néhány attribútum értékének megváltoztatását a meglévő sorokban.
- A Select lehetővé teszi egy adott adattartomány kiválasztását.
Amikor ezen műveletek valamelyikét alkalmazzuk, a relációs adatbázis sémáján megadott integritási korlátozásokat soha nem szabad megsérteni.
betétlap OperaCIÓ
A beszúrás művelet egy új tuple attribútumainak értékeit adja meg, amelyeket egy relációba kell beszúrni.
Frissítések OperaCIÓ
Az alábbi relációs táblázatban látható, hogy a CustomerName 'Apple' értéke Inaktívról Aktívra frissült.
Törölni OperaCIÓ
A törlés megadásához a reláció attribútumainak feltétele kiválasztja a törölni kívánt sort.
A fenti példában a CustomerName „Apple” törlődik a táblázatból.
A törlési művelet sértheti a hivatkozási integritást, ha a törölt tuple-re ugyanazon a tárolón belüli más tuple-ekből származó idegen kulcsok hivatkoznak. adatbázis.
választ OperaCIÓ
A fenti példában a „Vásárlónév”Amazon”Van kiválasztva.
Relációs modell vs. hierarchikus és hálózati modellek
A relációs modell két korábbi megközelítést váltott fel, és ez az ellentét magyarázza, miért vált dominánssá. Az alábbi táblázat egymás mellett mutatja be a hármat.
| Aspect | Relációs modell | Hierarchikus modell | Hálózati modell |
|---|---|---|---|
| Szerkezet | Táblázatok (relációk) | Fa, szülőtől gyermeknek | Grafikon, sok a sokhoz |
| Adat hozzáférés | Deklaratív, érték szerint | Navigációs, útvonal szerint | Navigáció, mutatóval |
| Kapcsolatok | Külföldi kulcsok | Szülő-gyermek kapcsolatok | Halmazok és mutatók |
| Lekérdezési nyelv | SQL | Eljárási kód | Eljárási kód |
| Rugalmas | Magas | Alacsony | közepes |
Mivel a relációs modell az adatokat értékük, nem pedig fizikai kapcsolatok navigálása alapján kezeli, egy magas szintű nyelv, mint például a SQL lekérdezést fejezhet ki anélkül, hogy tudná, hogyan vannak tárolva az adatok.
Relációs modell létrehozásának ajánlott gyakorlatai
- Az adatokat relációk gyűjteményeként kell ábrázolni.
- Minden egyes összefüggést világosan kell ábrázolni a táblázatban.
- A soroknak egy entitás példányaira vonatkozó adatokat kell tartalmazniuk.
- Az oszlopoknak az entitás attribútumaira vonatkozó adatokat kell tartalmazniuk.
- A táblázat celláinak egyetlen értéket kell tartalmazniuk.
- Minden oszlopnak egyedi nevet kell adni.
- Két sor nem lehet egyforma.
- Egy attribútum értékeinek ugyanabból a tartományból kell származniuk.
A relációs adatbázis-modell előnyei
- Egyszerűség: A DBMS relációs adatmodellje egyszerűbb, mint a hierarchikus és hálózati modellek.
- Szerkezeti függetlenség: A relációs adatbázis csak az adatokkal foglalkozik, a struktúrával nem, ami javíthatja a modell teljesítményét.
- Egyszerű kezelhetőség: A relációs modell könnyen használható, mivel a sorokból és oszlopokból álló táblázatok természetesek és könnyen érthetők.
- Lekérdezési képesség: Lehetővé teszi egy magas szintű lekérdezőnyelv, mint például az SQL, számára, hogy elkerülje a komplex adatbázis-navigációt.
- Adatfüggetlenség: Egy relációs adatbázis szerkezete megváltoztatható anélkül, hogy bármilyen alkalmazást módosítani kellene.
- skálázható: A rekordok vagy sorok számát és a mezők számát tekintve az adatbázis bővíthető a használhatóság javítása érdekében.
A relációs modell hátrányai
- Kevés relációs adatbázis rendelkezik a mezők hosszára vonatkozó korláttal, amelyet nem lehet túllépni.
- A relációs adatbázisok időnként összetetté válhatnak, ahogy az adatmennyiség növekszik, és az adatdarabok közötti kapcsolatok bonyolultabbá válnak.
- Az összetett relációs adatbázis-rendszerek elszigetelt adatbázisokhoz vezethetnek, ahol az információk nem megoszthatók egyik rendszerről a másikra.
