DBMS のリレーショナル データ モデル | データベースの概念と例

リレーショナルモデルとは何ですか?

リレーショナル モデル (RM) データベースをリレーションのコレクションとして表します。 リレーションは値のテーブルにすぎません。 テーブル内の各行は、関連するデータ値のコレクションを表します。 表内のこれらの行は、現実世界の実体または関係を示します。

テーブル名と列名は、各行の値の意味を解釈するのに役立ちます。 データは一連の関係として表されます。 リレーショナル モデルでは、データはテーブルとして保存されます。 ただし、データの物理的なストレージは、データが論理的に編成される方法とは無関係です。

一般的なリレーショナル データベース管理システムには次のようなものがあります。

  • DB2 および Informix ダイナミック サーバー – IBM
  • Oracle そしてRDB – Oracle
  • SQL サーバーとアクセス – Microsoft

DBMS におけるリレーショナル モデルの概念

  1. 属性: テーブルの各列。 属性は関係を定義するプロパティです。 例: Student_Rollno、NAME など。
  2. テーブル類 – リレーショナル モデルでは、関係はテーブル形式で保存されます。 エンティティとともに保存されます。 テーブルには行と列の XNUMX つのプロパティがあります。 行はレコードを表し、列は属性を表します。
  3. タプル – これは、単一のレコードを含むテーブルの単一の行にすぎません。
  4. 関係スキーマ: 関係スキーマは、関係の名前とその属性を表します。
  5. 度: 関係に含まれる属性の総数は、関係の次数と呼ばれます。
  6. カーディナリティ: テーブルに存在する行の合計数。
  7. カラム: 列は、特定の属性の値のセットを表します。
  8. 関係インスタンス – リレーションインスタンスは、RDBMS システム内のタプルの有限セットです。 リレーションインスタンスには重複したタプルが存在することはありません。
  9. リレーションキー – すべての行には、リレーションキーと呼ばれる XNUMX つ、XNUMX つ、または複数の属性があります。
  10. 属性ドメイン – すべての属性には、属性ドメインと呼ばれる事前定義された値と範囲があります。

リレーショナルモデルの概念

関係整合性の制約

DBMS のリレーショナル整合性制約は、有効なリレーションのために存在する必要がある条件を指します。 DBMS におけるこれらのリレーショナル制約は、データベースが表すミニワールドのルールから派生します。

DBMS にはさまざまな種類の整合性制約があります。 リレーショナル データベース管理システムの制約は、主に次の XNUMX つのカテゴリに分類されます。

  1. ドメインの制約
  2. 主な制約
  3. 参照整合性の制約

ドメインの制約

属性値が対応するドメインに表示されない場合、または属性値が適切なデータ型ではない場合、ドメイン制約に違反する可能性があります。

ドメイン制約は各タプル内でそれを指定し、各属性の値は一意である必要があります。 これは、標準データ型の整数、実数、文字、ブール値、可変長文字列などを含むデータ型として指定されます。

例:

Create DOMAIN CustomerName
CHECK (value not NULL)

示されている例は、CustomerName が NULL ではないようなドメイン制約の作成を示しています。

主な制約

リレーション内のタプルを一意に識別できる属性は、テーブルのキーと呼ばれます。 リレーション内の異なるタプルの属性の値は一意である必要があります。

例:

指定されたテーブルでは、CustomerID は Customer テーブルのキー属性です。 1 人の顧客に対して XNUMX つのキーを持つ可能性が最も高く、CustomerID =XNUMX は CustomerName =” Google” に対してのみです。

顧客ID 顧客名 Status:
1 でログイン アクティブ
2 Amazon アクティブ
3 Appleは 非アクティブ

参照整合性の制約

DBMS の参照整合性制約は、外部キーの概念に基づいています。 外部キーは、他のリレーションシップで参照される必要があるリレーションの重要な属性です。 参照整合性制約状態は、リレーションが異なるまたは同じリレーションのキー属性を参照する場合に発生します。 ただし、そのキー要素はテーブル内に存在する必要があります。

例:

関係整合性の制約

上の例では、Customer と Customer という 2 つのリレーションがあります。 Billる。

CustomerID =1 のタプルがリレーション内で XNUMX 回参照されています Billしてる。したがって、CustomerName=Google が bill金額は300ドル

リレーショナル モデルでの操作

リレーショナル データベース モデルに対して実行される XNUMX つの基本的な更新操作は次のとおりです。

挿入、更新、削除、選択。

  • Insert はリレーションにデータを挿入するために使用されます。
  • Delete は、テーブルからタプルを削除するために使用されます。
  • 変更を使用すると、既存のタプルの一部の属性の値を変更できます。
  • [選択] を使用すると、特定の範囲のデータを選択できます。

これらの操作のいずれかを適用するときは、リレーショナル データベース スキーマに指定された整合性制約に決して違反してはなりません。

挿入操作

挿入操作は、リレーションに挿入する必要がある新しいタプルの属性の値を与えます。

リレーショナルモデルでの挿入操作

更新操作

以下の関係テーブルでは、CustomerName= 'Apple' が非アクティブからアクティブに更新されていることがわかります。

リレーショナルモデルでの更新操作

操作を削除

削除を指定するには、リレーションの属性に関する条件によって、削除するタプルが選択されます。

リレーショナル モデルでの削除操作

上記の例では、CustomerName= “Apple” がテーブルから削除されます。

削除されたタプルが同じ内の他のタプルの外部キーによって参照されている場合、削除操作は参照整合性に違反する可能性があります。 データベース.

操作の選択

リレーショナル モデルでの操作の選択

上記の例では、CustomerName=”Amazon”が選択されています

リレーショナル モデル作成のベスト プラクティス

  • データは関係の集合として表現される必要がある
  • それぞれの関係を表に明確に示す必要があります
  • 行にはエンティティのインスタンスに関するデータが含まれている必要があります
  • 列にはエンティティの属性に関するデータが含まれている必要があります
  • テーブルのセルには単一の値を保持する必要があります
  • 各列には一意の名前を付ける必要があります
  • XNUMX つの行が同一であることはできません
  • 属性の値は同じドメインのものである必要があります

リレーショナル データベース モデルの利点

  • 単純: DBMS のリレーショナル データ モデルは、より単純です。archi校正およびネットワーク モデル。
  • 構造的独立性: リレーショナル データベースはデータのみを扱い、構造は扱いません。 これにより、モデルのパフォーマンスが向上する可能性があります。
  • 簡単に使える: DBMS のリレーショナル モデルは、行と列で構成されるテーブルが非常に自然で理解しやすいため、簡単です。
  • クエリ機能: 次のような高レベルのクエリ言語が可能になります。 SQL コムを避けるためにplex データベースナビゲーション。
  • データの独立性: アプリケーションを変更することなく、リレーショナル データベースの構造を変更できます。
  • スケーラブル: レコードまたは行の数とフィールドの数に関しては、データベースを拡張して使いやすさを向上させる必要があります。

リレーショナル モデルの欠点

  • リレーショナル データベースには、超過できないフィールド長の制限があるものはほとんどありません。
  • リレーショナル データベースは場合によっては com になることがありますplex データの量が増加するにつれて、データ間の関係はより複雑になります。
  • とplex リレーショナル データベース システムは、あるシステムから別のシステムに情報を共有できない孤立したデータベースを引き起こす可能性があります。

まとめ

  • リレーショナル データベース モデリングは、データベースを関係 (テーブル) の集合として表現します。
  • 属性、テーブル、タプル、関係スキーマ、次数、カーディナリティ、列、関係インスタンスは、リレーショナル モデルの重要なコンポーネントです。
  • リレーショナル整合性制約は、DBMS で有効なリレーション アプローチを実現するために存在する必要がある条件を指します。
  • 属性値が対応するドメインに表示されない場合、または属性値が適切なデータ型ではない場合、ドメイン制約に違反する可能性があります。
  • 挿入、選択、変更、および削除は、リレーショナル モデル制約で実行される操作です。
  • リレーショナル データベースはデータのみを対象とし、モデルのパフォーマンスを向上させる構造には関係しません。
  • のメリット DBMS のリレーショナル モデル シンプルさ、構造の独立性、使いやすさ、クエリ機能、データの独立性、スケーラビリティなどです。
  • リレーショナル データベースには、超過できないフィールド長の制限があるものはほとんどありません。