Relacioni model podataka je... Definicija, koncept, struktura i teorija normalizacije

Relacioni model podataka je jedinstven pristup upravljanju parametrima koristeći strukturu i jezik u skladu sa predikatnom logikom jediničnog reda. Prvi put ga je 1969. godine opisao engleski naučnik Codd. U ovom projektu svi parametri su predstavljeni u obliku tuplova grupisanih u određene odnose.

Svrha...

...model je da pruži deklarativnu metodu za specificiranje modela i upita.

Korisnici direktno bilježe koje informacije baza podataka sadrži i koju teoriju od nje žele. Takođe omogućite softveru sistema za upravljanje bazom podataka da se pobrine za opis struktura za njegovo skladištenje. Procedura za pronalaženje informacija za odgovaranje na upite je takođe važna.

Većina RBD-ova koristi definicije SQL podataka i jezik za pretraživanje. Ovi sistemi implementiraju, šta može se smatrati kao inženjering aproksimacija relacioni model.

Tabela u shemi SQL baze podataka odgovara varijabli predikata. Ključna ograničenja i SQL upiti odgovaraju predikatima.

Međutim, takve baze podataka odstupaju od relacijskog modela u mnogim detaljima, a Codd se žestoko protivio promjenama koje ugrožavaju izvorne principe.

Prepiši

Osnovna ideja relacijskog modela podataka je opisati cijelu bazu podataka kao skup predikata za konačnu komponentu varijabli koje opisuju ograničenja mogućih vrijednosti i njihovih kombinacija. Sadržaj u bilo kojem trenutku je konačan (logički) model. Odnosno, skup odnosa, jedan po predikatnoj varijabli, tako da su sve komponente zadovoljene. Ovo je upravo relacijski model podataka.

Alternative

Ostali modeli su hijerarhijski i mrežni sistemi. Neki od njih, koristeći starije arhitekture, i dalje su popularni u podatkovnim centrima sa velikim zahtjevima za volumenom. Ili u slučajevima kada su postojeći sistemi toliko složeni i apstraktni da će prelazak na njih korišćenjem relacionog modela biti izuzetno skup. I također treba napomenuti novo objektno orijentisane baze podataka.

Implementacija

Učinjeno je nekoliko pokušaja da se dobije prava materijalizacija RMD-a, prvobitno definisana od strane Codd-a i objašnjena od strane drugih naučnika.

Relacijski model predstavljanja podataka bio je glavni te vrste, koji je opisan formalnim matematičkim terminima. Hijerarhijske i mrežne baze postojale su prije relacijskih sistema, ali su njihove specifikacije bile relativno neformalne. Nakon što je RMD utvrđen, Stručnjaci su učinili mnogo pokušaja da uporede i uporede različite modele - što je dovelo do pojave rigoroznijih opisa ranih sistema. Iako je proceduralna priroda interfejsa manipulacije podacima za hijerarhijske i mrežne baze podataka ograničavala mogućnosti formalizacije.

Teme

Osnovna pretpostavka o konceptu relacionog modela podataka je da su svi oni predstavljeni u obliku matematičkog "model" - tipični odnosi, "" - veze u paru, koja je podskup u Kartezijanskom proizvodu nekoliko domena. U matematičkom modelu zaključivanje o takvim podacima provodi se u dvocifrenoj predikatskoj logici, što znači da za svaku rečenicu postoje dvije moguće procjene: tačna ili netačna (i ne postoji treća vrijednost, poput nepoznate ili neprimjenjive, od kojih je svaka često povezana s konceptom 0). Podaci se obrađuju pomoću računa ili algebre, koji su ekvivalentni ekspresivnom snagom.

Vrste modela podataka, relacijski model podataka

RMD omogućava programeru da stvori dosljedan, logičan prikaz informacija. Ovo se sve postiže uključivanjem navedenih ograničenja u projekat baze podataka, koji se obično naziva logička šema. Teorija je razviti proces normalizacije modela pomoću kojeg se projekat sa određenim željenim svojstvima može izabrati iz skupa logički ekvivalentnih alternativa. U planovima pristupa i drugim implementacijama i operacijama, detalje obrađuje DBMS motor i ne odražavaju se u logičkom modelu. Ovo je u suprotnosti s uobičajenom praksom u kojoj podešavanje performansi često zahtijeva promjene logičke funkcije.

Osnovni model relacionih podataka predstavlja građevinski blok-domen ili vrstu informacija, obično sveden na minimum. Tuple je uređeni skup vrijednosti atributa. A oni su, pak, zajednički par imena i tipa. Može biti ili skalarna vrijednost ili složenija varijanta.

Ovaj domen je kupio i parkirao jedan od Loopia korisnika

, prvi je skup atributa.

Tijelo (sa n-tom relacijom) je skup tuplova.

Naslov dodira je takođe tema svake strukture.

Relacioni model podataka je definisan kao skup n-torkova. I u matematici i u MRD-u, skup je neuređena zbirka jedinstvenih, ne-dupliciranih elemenata, iako neki DBMS nameću dosljednost svojim podacima. U matematici, tuple ima red i omogućava umnožavanje. Od E. F. Codd je prvobitno uspostavio torke koristeći ovu matematičku definiciju.

Kasnije jedan od divnih ideja E. F. Codda je bila da bi korištenje imena atributa umjesto naručivanja bilo mnogo prikladnije (općenito) u računarskom jeziku zasnovanom na odnosima. Ova izjava je i danas korisna. Iako se koncept promijenio, naziv" tuple " nije transformiran. Neposredna i važna posljedica ove karakteristične osobine je da u relacijskom modelu kartezijanski proizvod postaje komutativan.

Tabela je općeprihvaćeni vizuelni prikaz odnosa. Tuple je sličan konceptu niza.

Relvar je imenovana varijabla neke određene vrste tangente na koju u svakom trenutku postoji neka relacija ovog tipa dodijeljeno je, iako pogled može sadržavati nula torke.

Osnove relacionog modela podataka: sve informacije su predstavljene vrijednostima informacija u vezi. Prema ovom principu, relacijska baza podataka je skup relvara, a rezultat svakog upita predstavljen je kao tangenta.

Dosljednost relacijske baze podataka nije osigurana pravilima ugrađenim u aplikacije koje je koriste, već ograničenjima deklariranim kao dio logičke šeme i implementiranim od strane DBMS-a za sve aplikacije. Ograničenja su izražena u upotrebi operatora relacionog poređenja, od kojih je samo jedan podskup (⊆), teoretski dovoljan. U praksi se očekuje da će biti dostupno nekoliko korisnih skraćenica, od kojih su ključevi kandidata i ograničenja vanjskog izvora najvažniji. Upravo o tome se radi u interpretaciji modela relacionih podataka.

Da bi se RMD u potpunosti procijenio, potrebno je razumjeti namjeravanu interpretaciju u obliku relacije.

Tijelo dodira ponekad se naziva njegovim produžetkom. To je zato što ga treba tumačiti kao povećanje nekog predikata. Ovo je skup istinitih rečenica koje se mogu formirati zamjenom svake slobodne varijable imenom.

Postoji korespondencija jedan-na-jedan između objektno-relacijskih modela podataka. Svaki tuple tijela relacije pruža vrijednosti atributa za stvaranje instance predikata zamjenom svake od njegovih slobodnih varijabli. . Rezultat je izjava koja se smatra istinitom zbog pojave tupla u tijelu relacije. Naprotiv, svaki proces čiji naslov odgovara nazivu odnosa, ali koji se ne pojavljuje u tijelu, smatra se lažnim.

Ova pretpostavka je poznata kao hipoteza zatvorenog svijeta. Često se krši u praktičnim bazama podataka, gdje odsustvo tuple može značiti da je istina odgovarajuće rečenice nepoznata. Na primjer, odsustvo nekih pojmova ("John"," španski") u tabeli jezičkih vještina ne mora nužno poslužiti kao dokaz da dječak po imenu John ne govori španski.

Primjena na baze podataka, teorija normalizacije

Predmet informacija koji se koristi u tipičnom relacijskom RMD-u može biti skup cijelih brojeva, Skup nizova znakova koji čine datume ili dvije logičke vrijednosti tačno i netačno, itd. Odgovarajuća imena subjekata za ove brojke mogu biti nizovi sa imenima "Index", "Izvršite potreban posao", "Titula", "Boolean vrijednost" i tako dalje i tako dalje.

Međutim, važno je shvatiti da teorija odnosa ne definira koje vrste treba podržati. I zaista je tačno, trenutno se očekuje da će odredbe biti dostupne subjektima korisnicima pored ugrađenih koje pruža sistem.

Ovo je termin koji se u teoriji koristi za ono što se obično naziva kolona. Slično, tabela se obično koristi umjesto teorijskog pojma tangencija (iako u SQL-u to nikako nije sinonim za odnos). Struktura podataka tabele je navedena kao lista definicija kolone, od kojih svaka sadrži jedinstveno ime kolone i tip vrednosti koje su za to dozvoljene.

Atribut vrijednosti je zapis na određenoj lokaciji, na primjer, John Doe i 35.

Tuple je u osnovi isto što i red, osim što u SQL DBMS-u, gdje su značenja stupaca u redu poredana, torke nisu odvojene. Umjesto toga, svaka vrijednost definicije identificirana je isključivo njenim imenom, a ne rednim položajem u tuplu. Ime atributa može biti ime ili godine.

U

To je tabela definicije strukture zajedno sa izgledom podataka u ovoj strukturi. Definicija je zaglavlje, a podaci u njemu su tijelo, skup stringova. Varijabla odnosa se obično naziva glavna tabela. Zaglavlje vrijednosti koja mu je dodijeljena u bilo kojem trenutku odgovara onom navedenom u navedenoj ćeliji, a njegovo tijelo odgovara onom koji mu je zadnji dodijeljen, pozivajući nekog operatora ažuriranja (obično INSERT, UPDATE ili DELETE).

Set-teorijska formulacija

Osnovni pojmovi u relacijskom modelu odnosa su imena i nazivi atributa. Moraju biti predstavljeni kao žice, kao što su "Osoba" i "Ime", i obično će morati koristiti varijable za njihovo pokrivanje. Drugi osnovni koncept je skup atomskih vrijednosti koji sadrži neophodna i važna značenja, kao što su brojevi i nizovi.