Реляційна модель даних у СУБД | База даних Concepts & Приклад
Фіона Браун
Що таке реляційна модель?
Реляційна модель (RM) представляє базу даних як набір відносин. Відношення - це не що інше, як таблиця значень. Кожен рядок у таблиці представляє набір пов’язаних значень даних. Ці рядки в таблиці позначають реальну сутність або зв’язок.
Ім’я таблиці та назви стовпців допомагають інтерпретувати значення значень у кожному рядку. Дані представлені у вигляді набору відношень. У реляційній моделі дані зберігаються у вигляді таблиць. Однак фізичне зберігання даних не залежить від способу їх логічної організації.
Деякі популярні системи керування реляційними базами даних:
- DB2 і Informix Dynamic Server – IBM
- Oracle і РДБ – Oracle
- SQL Server і Access – Microsoft
Реляційна модель Concepts в СУБД
- Атрибут: Кожен стовпець у таблиці. Атрибути — це властивості, які визначають відношення. наприклад, Student_Rollno, NAME тощо.
- таблиці – У реляційній моделі відносини зберігаються у форматі таблиці. Він зберігається разом зі своїми сутностями. Таблиця має два рядки властивостей і стовпці. Рядки представляють записи, а стовпці представляють атрибути.
- Кортеж – Це не що інше, як один рядок таблиці, який містить один запис.
- Схема відношення: Схема відношення представляє назву відношення з його атрибутами.
- Ступінь: Загальна кількість атрибутів у відношенні називається ступенем відношення.
- потужність: Загальна кількість рядків у таблиці.
- колонка: Стовпець представляє набір значень для конкретного атрибута.
- Екземпляр відношення – Екземпляр зв’язку – це кінцевий набір кортежів у системі RDBMS. Екземпляри відношення ніколи не мають повторюваних кортежів.
- Ключ відношення – Кожен рядок має один, два або кілька атрибутів, які називають ключем відношення.
- Домен атрибутів – Кожен атрибут має певне попередньо визначене значення та область, яка відома як домен атрибута
Реляційний Integrity Обмеження
Реляційний Integrity обмеження в СУБД відносяться до умов, які повинні бути присутніми для дійсного відношення. Ці реляційні обмеження в СУБД виводяться з правил у міні-світі, який представляє база даних.
Є багато типів Integrity Обмеження в СУБД. Обмеження системи керування реляційною базою даних здебільшого поділяються на три основні категорії:
- Обмеження домену
- Ключові обмеження
- Довідкова Integrity Обмеження
Обмеження домену
Обмеження домену можуть бути порушені, якщо значення атрибута не відображається у відповідному домені або має невідповідний тип даних.
Обмеження домену вказують на те, що в кожному кортежі значення кожного атрибута має бути унікальним. Це визначено як типи даних, які включають стандартні типи даних: цілі числа, дійсні числа, символи, логічні значення, рядки змінної довжини тощо.
приклад:
Create DOMAIN CustomerName CHECK (value not NULL)
Наведений приклад демонструє створення обмеження домену, що CustomerName не має значення NULL
Ключові обмеження
Атрибут, який може однозначно ідентифікувати кортеж у відношенні, називається ключем таблиці. Значення атрибута для різних кортежів у відношенні має бути унікальним.
приклад:
У наведеній таблиці CustomerID є ключовим атрибутом таблиці Customer. Швидше за все, для одного клієнта буде один ключ, CustomerID =1 лише для CustomerName = "Google".
| Ідентифікатор клієнта | Ім'я клієнта | Статус |
|---|---|---|
| 1 | Active | |
| 2 | Amazon | Active |
| 3 | Apple | неактивний |
Довідкова Integrity Обмеження
Довідкова Integrity обмеження в СУБД базуються на концепції зовнішніх ключів. Зовнішній ключ є важливим атрибутом відношення, на який слід посилатися в інших відношеннях. Стан обмеження посилальної цілісності виникає, коли відношення посилається на ключовий атрибут іншого або того самого відношення. Однак цей ключовий елемент повинен існувати в таблиці.
приклад:
У наведеному вище прикладі ми маємо 2 відносини, клієнт і BillIng.
Кортеж для CustomerID =1 у відношенні посилається двічі Billінж. Тож ми знаємо, що CustomerName=Google має платіжну суму 300 доларів США
Operaу реляційній моделі
У моделі реляційної бази даних виконуються чотири основні операції оновлення
Вставити, оновити, видалити та вибрати.
- Вставка використовується для вставки даних у відношення
- Delete використовується для видалення кортежів із таблиці.
- Modify дозволяє змінювати значення деяких атрибутів у існуючих кортежах.
- Select дозволяє вибрати певний діапазон даних.
Щоразу, коли застосовується одна з цих операцій, обмеження цілісності, указані в схемі реляційної бази даних, ніколи не повинні порушуватися.
Insert Operaції
Операція вставки надає значення атрибута для нового кортежу, який слід вставити у відношення.
Оновити Operaції
Ви бачите, що у наведеній нижче таблиці зв’язків CustomerName= «Apple» оновлено з «Неактивний» на «Активний».
видаляти Operaції
Щоб вказати видалення, умова атрибутів відношення вибирає кортеж, який потрібно видалити.
У наведеному вище прикладі CustomerName= “Apple” видалено з таблиці.
Операція Delete може порушити посилальну цілісність, якщо на кортеж, який видаляється, посилаються зовнішні ключі з інших кортежів у цьому ж база даних.
Select Operaції
У наведеному вище прикладі CustomerName=”Amazon”.
Найкращі методи створення реляційної моделі
- Дані мають бути представлені як набір відношень
- Кожне співвідношення повинно бути чітко зображено в таблиці
- Рядки повинні містити дані про екземпляри сутності
- Стовпці повинні містити дані про атрибути сутності
- Комірки таблиці повинні містити одне значення
- Кожній колонці слід присвоїти унікальну назву
- Немає двох однакових рядів
- Значення атрибута мають бути з одного домену
Переваги моделі реляційної бази даних
- Простота: Реляційна модель даних у СУБД простіша за ієрархічну та мережеву моделі.
- Структурна незалежність: реляційна база даних стосується лише даних, а не структури. Це може підвищити продуктивність моделі.
- Простий у використанні: Реляційна модель у СУБД проста, оскільки таблиці, що складаються з рядків і стовпців, цілком природні та прості для розуміння
- Можливість запиту: це робить можливим мову запитів високого рівня, як SQL щоб уникнути складної навігації по базі даних.
- Незалежність даних: Структуру реляційної бази даних можна змінити без необхідності змінювати будь-яку програму.
- Масштабованість: Що стосується кількості записів або рядків і кількості полів, базу даних слід збільшити, щоб підвищити її зручність використання.
Недоліки реляційної моделі
- Кілька реляційних баз даних мають обмеження на довжину полів, які не можна перевищувати.
- Реляційні бази даних іноді можуть ставати складнішими, оскільки обсяг даних зростає, а зв’язки між частинами даних ускладнюються.
- Складні системи реляційних баз даних можуть призвести до ізольованих баз даних, де інформація не може передаватись з однієї системи в іншу.
Підсумки
- Моделювання реляційної бази даних представляє базу даних як набір відносин (таблиць)
- Атрибут, таблиці, кортеж, схема відношення, ступінь, потужність, стовпець, екземпляр відношення – це деякі важливі компоненти реляційної моделі
- Реляційний Integrity обмеження відносяться до умов, які повинні бути присутніми для правильного підходу відношення в СУБД
- Обмеження домену можуть бути порушені, якщо значення атрибута не відображається у відповідному домені або має невідповідний тип даних
- Вставити, вибрати, змінити та видалити — це операції, які виконуються в обмеженнях реляційної моделі
- Реляційна база даних стосується лише даних, а не структури, яка може покращити продуктивність моделі
- Переваги Реляційна модель в СУБД це простота, структурна незалежність, легкість використання, можливість запитів, незалежність даних, масштабованість тощо.
- Кілька реляційних баз даних мають обмеження на довжину полів, які не можна перевищувати.
