Слайд 1Реляционная модель данных
Эта модель данных реализована во многих существующих СУБД,
причем на сегодняшний день она является наиболее распространенной.
Основные достоинства реляционного
подхода:
небольшой набор простых и точных понятий, которые позволяют моделировать разнообразные предметные области;
теоретическая поддержка в виде мощного математического аппарата теории множеств и реляционной алгебры;
при манипулировании данными не требуется знать физическую организацию БД во внешней памяти.
Слайд 2При формальном рассмотрении этой модели, которая относится к низкоуровневым моделям
данных, выделяют следующие основные аспекты:
структурная организация данных – от этого
зависит эффективность хранения данных и скорость их обработки;
способы обеспечения целостности данных – для исключения противоречий между взаимосвязанными элементами данных;
манипулирование данными, т.е. порядок выполнения конкретных операций при работе СУБД.
Слайд 3Структурная организация данных в реляционной модели
Основа реляционной модели – математическое
понятие отношения (англ. – relation).
Физическим представлением отношения является обычная двумерная
таблица.
В отдельной таблице обычно хранятся данные для некоторого информационного объекта (ИО).
При таком способе структурирования данных БД называется реляционной.
Слайд 4Примеры информационных объектов
Слайд 5В таблице реляционной БД столбцы называют полями и они соответствуют
реквизитам ИО, для которого предназначена рассматриваемая таблица.
Каждому полю обычно дают
содержательное название, причем в отдельной таблице названия полей не должны повторяться.
Строки таблицы для хранения данных называют записями (или кортежами).
В полях отдельной записи хранятся значения реквизитов для конкретного экземпляра рассматриваемого ИО.
Слайд 6Пример таблицы для хранения данных
Заголовок таблицы
Запись1
Запись2
При формировании заголовка таблицы порядок
расположения столбцов значения не имеет.
Количество столбцов определяет степень отношения (таблицы).
Унарное
отношение имеет степень 1, а бинарное отношение – степень 2.
Кардинальность отношения измеряется количеством записей (кортежей).
Слайд 7Фундаментальные (базовые)
свойства отношения (таблицы)
Каждая ячейка отношения содержит только одно элементарное
(атомарное, неделимое) значение.
Каждая запись является уникальной, т.е. дублирование записей не
допускается.
Это следует из определения таблицы как множества записей, а каждое множество по определению состоит из различных элементов.
Порядок размещения записей не имеет никакого значения, что также вытекает из понятия «множество».
При необходимости записи можно упорядочить с помощью операции сортировки, но это уже относится к манипулированию данными.
Слайд 8Целостность данных
в реляционной модели
Эти требования, гарантирующие корректность данных, включают в
себя два условия:
целостность таблиц (отношений);
целостность по ссылкам (ссылочная целостность).
Требование целостности
таблицы состоит в том, что любая запись в рассматриваемой таблице должна быть отличимой от любой другой записи.
Слайд 9Минимальный набор атрибутов, позволяющий однозначно идентифицировать каждую запись рассматриваемого отношения,
называется потенциальным ключом.
Ключ называют простым, если он состоит из одного
атрибута (поля).
Например, по номеру налогоплательщика (ИНН) можно однозначно определить его адрес, фамилию и другие персональные данные.
Ключ называется составным, если он образован из нескольких атрибутов.
Слайд 10Отношение всегда имеет хотя бы один ключ, т.к. в крайнем
случае для этой роли можно использовать все множество атрибутов.
Тот потенциальный
ключ, который выбран для однозначной идентификации записей таблицы, называют первичным ключом (Primary Key — PK).
В составе первичного ключа ни один атрибут не может содержать пустых значений (NULL).
Остальные потенциальные ключи становятся альтернативными ключами (Alternate Key — AK).
Для первичного ключа лучше всего подходит простой ключ типа «целое число».
Слайд 11Целостность по ссылкам
Требование ссылочной целостности обусловлено тем, что очень часто
данные для взаимосвязанных информационных объектов (ИО) хранятся в разных таблицах.
Слайд 12Рассматриваемые таблицы полностью определяют ИО «Кафедра», включая перечень преподавателей по
каждой кафедре.
В данном случае необходимо, чтобы каждая запись из таблицы
«Преподаватели» ссылалась на конкретную запись в таблице «Кафедры».
Ссылки должны идти на первичный ключ таблицы «Кафедры», т.к. именно этот атрибут однозначно идентифицирует конкретную кафедру.
При этом в таблице «Преподаватели» атрибут «Кафедра», содержащий адреса ссылок, выполняет роль внешнего ключа (Foreign Key — FK).
Слайд 13В данной ситуации говорят, что две таблицы связаны по ссылкам.
Одной
записи из таблицы «Кафедры» обычно соответствует несколько записей в таблице
«Преподаватели», поэтому первую таблицу называют главной, а вторую – подчиненной.
Требование целостности по ссылкам заключается в следующем:
для каждого значения FK в подчиненной таблице должна существовать запись с таким же значением РК в главной таблице.
Если это требование не выполняется, то появляются «висячие» (или «дохлые») ссылки.
