Какво е релационен модел?
Релационният модел (RM) представя базата данни като колекция от отношения. Релацията не е нищо друго освен таблица на стойностите. Всеки ред в таблицата представлява колекция от свързани стойности на данните. Тези редове в таблицата означават обект или връзка в реалния свят.
Името на таблицата и имената на колони са полезни за интерпретиране на значението на стойностите във всеки ред. Данните са представени като набор от отношения. В релационния модел данните се съхраняват като таблици. Физическото съхранение на данните обаче е независимо от начина, по който данните са логически организирани.
Някои популярни системи за управление на релационна база данни са:
- DB2 и Informix Dynamic Server - IBM
- Oracle и RDB - Oracle
- SQL Server и Access - Microsoft
В този урок ще научите
- Концепции за релационен модел
- Релационни ограничения на почтеността
- Операции в релационен модел
- Най-добри практики за създаване на релационен модел
- Предимства на използването на релационен модел
- Недостатъци на използването на релационен модел
Концепции за релационен модел
- Атрибут: Всяка колона в таблица. Атрибутите са свойствата, които дефинират връзка. напр. Student_Rollno, NAME и т.н.
- Таблици - В релационния модел връзките се записват във формата на таблицата. Той се съхранява заедно със своите обекти. Таблицата има два свойства и редове. Редовете представляват записи, а колоните - атрибути.
- Tuple - Това не е нищо друго освен един ред на таблица, който съдържа един запис.
- Схема за връзка: Схема за връзка представлява името на връзката с нейните атрибути.
- Степен: Общият брой на атрибутите, който във връзката се нарича степен на връзката.
- Мощност: Общ брой редове, присъстващи в таблицата.
- Колона: Колоната представлява набор от стойности за определен атрибут.
- Екземпляр на връзка - Екземпляр на връзка е краен набор от кортежи в системата RDBMS. Екземплярите за връзка никога нямат дублирани кортежи.
- Ключ за връзка - Всеки ред има един, два или няколко атрибута, който се нарича релационен ключ.
- Домен на атрибута - Всеки атрибут има някаква предварително дефинирана стойност и обхват, който е известен като домейн на атрибута
Релационни ограничения на почтеността
Ограниченията на релационната цялост в СУБД се отнасят до условия, които трябва да са налице за валидна връзка. Тези релационни ограничения в СУБД са извлечени от правилата в мини-света, който базата данни представлява.
Има много видове ограничения на целостта в СУБД. Ограниченията върху системата за управление на релационна база данни е разделена най-вече на три основни категории:
- Домейн ограничения
- Основни ограничения
- Референтни ограничения за почтеност
Домейн ограничения
Ограниченията на домейни могат да бъдат нарушени, ако стойността на атрибут не се появява в съответния домейн или не е от подходящия тип данни.
Домейн ограниченията указват, че в рамките на всеки кортеж и стойността на всеки атрибут трябва да бъде уникална. Това е посочено като типове данни, които включват стандартни типове данни, цели числа, реални числа, символи, булеви числа, низове с променлива дължина и т.н.
Пример:
Create DOMAIN CustomerNameCHECK (value not NULL)
Показаният пример демонстрира създаване на ограничение за домейн, така че CustomerName да не е NULL
Основни ограничения
Атрибут, който може еднозначно да идентифицира кортеж в релация, се нарича ключ на таблицата. Стойността на атрибута за различни кортежи в релацията трябва да бъде уникална.
Пример:
В дадената таблица CustomerID е ключов атрибут на Customer Table. Най-вероятно е да има един ключ за един клиент, CustomerID = 1 е само за CustomerName = "Google".
| Клиентски номер | Потребителско име | Състояние |
| 1 | Активен | |
| 2 | Amazon | Активен |
| 3 | Apple | Неактивен |
Референтни ограничения за почтеност
Ограниченията за референтна цялост в СУБД се основават на концепцията за чужди ключове. Чуждестранният ключ е важен атрибут на релацията, на който трябва да се говори в други отношения. Референтното състояние на ограничение на целостта се случва, когато отношението се отнася до ключов атрибут на различна или същата връзка. Този ключов елемент обаче трябва да съществува в таблицата.
Пример:
В горния пример имаме 2 отношения, Клиент и Фактуриране.
Tuple за CustomerID = 1 се посочва два пъти във връзката Таксуване. Така че знаем CustomerName = Google има фактура в размер на $ 300
Операции в релационен модел
Четири основни операции по актуализиране, извършени върху модел на релационна база данни
Вмъкнете, актуализирайте, изтрийте и изберете.
- Вмъкване се използва за вмъкване на данни в релацията
- Delete се използва за изтриване на кортежи от таблицата.
- Modify ви позволява да променяте стойностите на някои атрибути в съществуващи кортежи.
- Избор ви позволява да изберете определен диапазон от данни.
Винаги, когато се прилага една от тези операции, ограниченията за целостта, посочени в схемата на релационната база данни, никога не трябва да бъдат нарушавани.
Вмъкване на операция
Операцията за вмъкване дава стойности на атрибута за нов кортеж, който трябва да се вмъкне в релация.
Операция по актуализиране
Можете да видите, че в дадената по-долу таблица на връзките CustomerName = 'Apple' се актуализира от Inactive на Active.
Изтриване на операцията
За да зададете изтриване, условие за атрибутите на релацията избира кортежа, който трябва да бъде изтрит.
В горния пример CustomerName = "Apple" се изтрива от таблицата.
Операцията "Изтриване" може да наруши референтната цялост, ако изтритият кортеж се препраща от външни ключове от други кортежи в същата база данни.
Изберете Операция
В дадения по-горе пример е избрано CustomerName = "Amazon"
Най-добри практики за създаване на релационен модел
- Данните трябва да бъдат представени като съвкупност от отношения
- Всяка връзка трябва да бъде изобразена ясно в таблицата
- Редовете трябва да съдържат данни за екземпляри на обект
- Колоните трябва да съдържат данни за атрибутите на обекта
- Клетките на таблицата трябва да съдържат една стойност
- На всяка колона трябва да се даде уникално име
- Не могат да бъдат идентични два реда
- Стойностите на атрибут трябва да са от същия домейн
Предимства на използването на релационен модел
- Простота : Релационният модел на данни в СУБД е по-прост от йерархичния и мрежовия модел.
- Структурна независимост : Релационната база данни се занимава само с данни, а не със структура. Това може да подобри работата на модела.
- Лесен за използване : Релационният модел в СУБД е лесен, тъй като таблиците, състоящи се от редове и колони, са съвсем естествени и лесни за разбиране
- Възможност за заявки : Това дава възможност на език за заявки на високо ниво като SQL да избягва сложна навигация в базата данни.
- Независимост на данните : Структурата на релационната база данни може да се променя, без да се налага да се променя приложение.
- Мащабируемо : Що се отнася до броя на записите или редовете и броя на полетата, базата данни трябва да бъде увеличена, за да се подобри нейната използваемост.
Недостатъци на използването на релационен модел
- Малко релационни бази данни имат ограничения за дължини на полета, които не могат да бъдат надвишени.
- Релационните бази данни понякога могат да станат сложни, тъй като количеството на данните нараства, а връзките между части от данни стават по-сложни.
- Сложните релационни системи от бази данни могат да доведат до изолирани бази данни, при които информацията не може да се споделя от една система в друга.
Обобщение
- Релационното моделиране на база данни представлява базата данни като колекция от релации (таблици)
- Атрибут, таблици, кортеж, схема на връзка, степен, кардиналност, колона, екземпляр на връзката са някои важни компоненти на релационния модел
- Ограниченията за релационна цялост се отнасят до условия, които трябва да присъстват за валиден подход на Relation в СУБД
- Ограниченията на домейна могат да бъдат нарушени, ако стойността на атрибут не се появява в съответния домейн или не е от подходящия тип данни
- Вмъкване, избиране, модифициране и изтриване са операциите, извършвани в ограниченията на релационния модел
- Релационната база данни се занимава само с данни, а не със структура, която може да подобри работата на модела
- Предимствата на релационния модел в СУБД са простота, структурна независимост, лекота на използване, възможност за заявки, независимост от данни, мащабируемост и др.
- Малко релационни бази данни имат ограничения за дължини на полета, които не могат да бъдат надвишени.