Mô hình dữ liệu quan hệ trong DBMS | Cơ sở dữ liệu Concepts & Ví dụ
Mô hình quan hệ là gì?
Mô hình quan hệ (RM) đại diện cho cơ sở dữ liệu như một tập hợp các quan hệ. Một mối quan hệ không là gì ngoài một bảng giá trị. Mỗi hàng trong bảng biểu thị một tập hợp các giá trị dữ liệu có liên quan. Những hàng này trong bảng biểu thị một thực thể hoặc mối quan hệ trong thế giới thực.
Tên bảng và tên cột rất hữu ích trong việc diễn giải ý nghĩa của các giá trị trong mỗi hàng. Dữ liệu được biểu diễn dưới dạng một tập hợp các quan hệ. Trong mô hình quan hệ, dữ liệu được lưu trữ dưới dạng bảng. Tuy nhiên, việc lưu trữ vật lý dữ liệu không phụ thuộc vào cách tổ chức dữ liệu một cách hợp lý.
Một số hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ phổ biến là:
- Máy chủ động DB2 và Informix – IBM
- Oracle và RDB – Oracle
- Máy chủ SQL và quyền truy cập – Microsoft
Mô hình quan hệ Concepts trong DBMS
- Thuộc tính: Mỗi cột trong một Bảng. Thuộc tính là các thuộc tính xác định một mối quan hệ. ví dụ: Sinh viên_Rollno, NAME, v.v.
- Bàn – Trong mô hình quan hệ, các quan hệ được lưu dưới dạng bảng. Nó được lưu trữ cùng với các thực thể của nó. Một bảng có hai thuộc tính hàng và cột. Hàng đại diện cho các bản ghi và cột đại diện cho các thuộc tính.
- Bộ dữ liệu – Nó không là gì ngoài một hàng của bảng, chứa một bản ghi duy nhất.
- Lược đồ quan hệ: Lược đồ quan hệ biểu thị tên của mối quan hệ cùng với các thuộc tính của nó.
- Bằng cấp: Tổng số thuộc tính trong quan hệ được gọi là bậc của quan hệ.
- Hồng y: Tổng số hàng có trong Bảng.
- Cột: Cột đại diện cho tập hợp các giá trị cho một thuộc tính cụ thể.
- Ví dụ quan hệ – Thực thể quan hệ là một tập hữu hạn các bộ dữ liệu trong hệ thống RDBMS. Các thể hiện quan hệ không bao giờ có bộ dữ liệu trùng lặp.
- Khóa quan hệ – Mỗi hàng có một, hai hoặc nhiều thuộc tính, được gọi là khóa quan hệ.
- Miền thuộc tính – Mọi thuộc tính đều có một số giá trị và phạm vi được xác định trước, được gọi là miền thuộc tính
Quan hệ Integrity Những ràng buộc
Quan hệ Integrity các ràng buộc trong DBMS được đề cập đến các điều kiện phải có để có một mối quan hệ hợp lệ. Các ràng buộc quan hệ này trong DBMS được bắt nguồn từ các quy tắc trong thế giới thu nhỏ mà cơ sở dữ liệu đại diện.
Có rất nhiều loại Integrity Các ràng buộc trong DBMS Các ràng buộc trên hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu quan hệ hầu hết được chia thành ba loại chính là:
- Ràng buộc tên miền
- Những hạn chế chính
- tài liệu tham khảo Integrity Những ràng buộc
Ràng buộc tên miền
Các ràng buộc về miền có thể bị vi phạm nếu một giá trị thuộc tính không xuất hiện trong miền tương ứng hoặc nó không thuộc kiểu dữ liệu thích hợp.
Các ràng buộc về miền xác định rằng trong mỗi bộ dữ liệu và giá trị của mỗi thuộc tính phải là duy nhất. Điều này được chỉ định làm kiểu dữ liệu bao gồm các kiểu dữ liệu tiêu chuẩn số nguyên, số thực, ký tự, Boolean, chuỗi có độ dài thay đổi, v.v.
Ví dụ:
Create DOMAIN CustomerName CHECK (value not NULL)
Ví dụ hiển thị minh họa việc tạo ràng buộc tên miền sao cho Tên khách hàng không phải là NULL
Những hạn chế chính
Một thuộc tính có thể xác định duy nhất một bộ trong một quan hệ được gọi là khóa của bảng. Giá trị của thuộc tính cho các bộ khác nhau trong quan hệ phải là duy nhất.
Ví dụ:
Trong bảng đã cho, CustomerID là thuộc tính chính của Bảng khách hàng. Rất có thể chỉ có một khóa duy nhất cho một khách hàng, CustomerID =1 chỉ dành cho CustomerName =” Google”.
ID khách hàng | Tên khách hàng | Trạng thái |
---|---|---|
1 | hoạt động | |
2 | Amazon | hoạt động |
3 | Apple | Không hoạt động |
tài liệu tham khảo Integrity Những ràng buộc
tài liệu tham khảo Integrity ràng buộc trong DBMS dựa trên khái niệm Khóa ngoại. Khóa ngoại là một thuộc tính quan trọng của một quan hệ cần được tham chiếu đến trong các mối quan hệ khác. Trạng thái ràng buộc toàn vẹn tham chiếu xảy ra khi quan hệ tham chiếu đến một thuộc tính khóa của một quan hệ khác hoặc cùng quan hệ. Tuy nhiên, phần tử khóa đó phải tồn tại trong bảng.
Ví dụ:
Trong ví dụ trên chúng ta có 2 quan hệ là Customer và Billing.
Bộ dữ liệu cho CustomerID =1 được tham chiếu hai lần trong mối quan hệ Billing. Vì vậy, chúng ta biết CustomerName=Google có số tiền thanh toán là 300 đô la
Operacác vấn đề trong mô hình quan hệ
Bốn thao tác cập nhật cơ bản được thực hiện trên mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ là
Chèn, cập nhật, xóa và chọn.
- Insert dùng để chèn dữ liệu vào quan hệ
- Xóa được sử dụng để xóa các bộ dữ liệu khỏi bảng.
- Sửa đổi cho phép bạn thay đổi giá trị của một số thuộc tính trong bộ dữ liệu hiện có.
- Chọn cho phép bạn chọn một phạm vi dữ liệu cụ thể.
Bất cứ khi nào một trong những thao tác này được áp dụng, các ràng buộc toàn vẹn được chỉ định trên lược đồ cơ sở dữ liệu quan hệ không bao giờ được vi phạm.
Chèn Operasản xuất
Thao tác chèn đưa ra các giá trị của thuộc tính cho một bộ dữ liệu mới cần được chèn vào một mối quan hệ.
Cập nhật Operasản xuất
Bạn có thể thấy điều đó trong bảng quan hệ bên dưới CustomerName= 'Apple' được cập nhật từ Không hoạt động thành Hoạt động.
Xóa bỏ Operasản xuất
Để chỉ định việc xóa, một điều kiện trên các thuộc tính của mối quan hệ sẽ chọn bộ cần xóa.
Trong ví dụ trên, CustomerName= “Apple” bị xóa khỏi bảng.
Thao tác Xóa có thể vi phạm tính toàn vẹn tham chiếu nếu bộ dữ liệu bị xóa được tham chiếu bởi khóa ngoại từ các bộ dữ liệu khác trong cùng một bộ dữ liệu. cơ sở dữ liệu.
Chọn Operasản xuất
Trong ví dụ nêu trên, CustomerName=”Amazon" đã được chọn
Thực tiễn tốt nhất để tạo mô hình quan hệ
- Dữ liệu cần được biểu diễn dưới dạng tập hợp các quan hệ
- Mỗi mối quan hệ cần được mô tả rõ ràng trong bảng
- Các hàng phải chứa dữ liệu về các phiên bản của một thực thể
- Các cột phải chứa dữ liệu về thuộc tính của thực thể
- Các ô của bảng phải giữ một giá trị duy nhất
- Mỗi cột phải được đặt một tên duy nhất
- Không có hai hàng nào có thể giống hệt nhau
- Các giá trị của một thuộc tính phải từ cùng một miền
Ưu điểm của mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ
- Đơn giản:Mô hình dữ liệu quan hệ trong DBMS đơn giản hơn mô hình phân cấp và mô hình mạng.
- Độc lập về cấu trúc: Cơ sở dữ liệu quan hệ chỉ quan tâm đến dữ liệu chứ không liên quan đến cấu trúc. Điều này có thể cải thiện hiệu suất của mô hình.
- Dễ sử dụng : Mô hình quan hệ trong DBMS rất dễ dàng vì các bảng bao gồm các hàng và cột khá tự nhiên và dễ hiểu
- Khả năng truy vấn: Có thể sử dụng ngôn ngữ truy vấn cấp cao như SQL để tránh việc điều hướng cơ sở dữ liệu phức tạp.
- Độc lập dữ liệu: Cấu trúc của cơ sở dữ liệu quan hệ có thể được thay đổi mà không cần phải thay đổi bất kỳ ứng dụng nào.
- Khả năng mở rộng: Về số lượng bản ghi hoặc hàng và số trường, cơ sở dữ liệu cần được mở rộng để nâng cao khả năng sử dụng.
Nhược điểm của mô hình quan hệ
- Rất ít cơ sở dữ liệu quan hệ có giới hạn về độ dài trường không thể vượt quá.
- Cơ sở dữ liệu quan hệ đôi khi có thể trở nên phức tạp khi lượng dữ liệu tăng lên và mối quan hệ giữa các phần dữ liệu cũng trở nên phức tạp hơn.
- Hệ thống cơ sở dữ liệu quan hệ phức tạp có thể dẫn đến cơ sở dữ liệu bị cô lập, trong đó thông tin không thể được chia sẻ từ hệ thống này sang hệ thống khác.
Tổng kết
- Mô hình cơ sở dữ liệu quan hệ biểu diễn cơ sở dữ liệu dưới dạng tập hợp các quan hệ (bảng)
- Thuộc tính, Bảng, Tuple, Lược đồ quan hệ, Độ, Số lượng, Cột, Thể hiện quan hệ, là một số thành phần quan trọng của Mô hình quan hệ
- Quan hệ Integrity các ràng buộc được đề cập đến các điều kiện phải có để có cách tiếp cận Quan hệ hợp lệ trong DBMS
- Các ràng buộc về miền có thể bị vi phạm nếu một giá trị thuộc tính không xuất hiện trong miền tương ứng hoặc nó không thuộc kiểu dữ liệu thích hợp
- Chèn, Chọn, Sửa đổi và Xóa là các thao tác được thực hiện trong các ràng buộc của Mô hình quan hệ
- Cơ sở dữ liệu quan hệ chỉ quan tâm đến dữ liệu chứ không liên quan đến cấu trúc có thể cải thiện hiệu suất của mô hình
- Ưu điểm của Mô hình quan hệ trong DBMS là sự đơn giản, độc lập về cấu trúc, dễ sử dụng, khả năng truy vấn, độc lập dữ liệu, khả năng mở rộng, v.v.
- Rất ít cơ sở dữ liệu quan hệ có giới hạn về độ dài trường không thể vượt quá.