Relációs adatmodellek - az elméleti alapjait
A koncepció a relációs modell tartozik az amerikai tudós E. Codd [14,18,24].
A relációs adatmodell (MDB), ellentétben a hálózati és hierarchikus, azzal jellemezve, hogy nagyobb, egyszerűség és az adatok szabványosításának szerkezetek fent tárgyalt, a felhasználóbarát és táblázatos ábrázolása egy adatokhoz való hozzáférést.
adatfeldolgozási műveletek a relációs modell alkalmazásán alapuló formális relációs algebra. Ez egy egyszerű eszköz alkalmazásával tipikus feldolgozási különböző relációs adatbázisoknál. Ezek az eszközök közé tartoznak például a strukturált relációs nyelv SQL lekérdezések. Ezzel szemben a hierarchikus és hálózati relációs adatbázisok nem igényelnek adatleírást rendszer és generációs, azaz nem adatbázis beállítás nem szükséges az adott szerkezetet az adatbázisban.
Az adatstruktúra a relációs modell
A relációs táblázatban a fő adatstruktúra (objektum) a relációs modell. A szerkezet a táblázat határozza meg gyűjteménye oszlopok (attribútumok).
Oszlop megfelel egy adat elem - egy egyszerű attribútum, egy egyszerű adatszerkezet. A táblázat nem határozható meg több elemet, csoport vagy az ismétlődő csoportot, mint a hierarchikus vagy hálózati modellek a fentiekben tárgyaltuk. Így a táblázat egy tisztán lineáris szerkezet.
A fő logikai feldolgozó egység (keresés, kiválasztás, rendezés, számológépek) egy relációs adatbázis egy string táblázatban.
A legfontosabb tulajdonságai egy relációs táblázatban:
· Nem lehet két azonos sorban.
· Minden sorban egy értéket az egyes attribútumok.
A neve minden egyes oszlop (attribútum) egyedinek kell lennie a táblázat szerkezete, azaz a neveket nem lehet megismételni ugyanazt a táblázatot.
Definíciók és alapfogalmak relációs megközelítés
A relációs megközelítés az építőiparban használt adatbázisok terminológia elméletének kapcsolatok. Relációs tábla úgynevezett kapcsolatban. Az oszlopot az értékeket a megfelelő attribútum a táblázat nevezzük domént. vonalakra értékeit különféle attribútumok - tuple.
Relációs tábla-hozzáállás. A Fig.2.4 adott általános formában illusztrációk rádió-relációs tábla-otnosheniyaR.
A hivatalos meghatározása a kapcsolat R (relációs tábla) az elképzelésen alapul, annak domenahDi (oszlopok) és kortezhahKj (vonalak).
R arány, definiált domain készletek í D i ý . Ez egy része a Descartes-szorzat D1 * D2 * domének. * DN.
Fig.2.4 Illusztráció relációs táblázatban-méret arányú R n = 6.
Táblázat -otnoshenieR (Fig.2.4) oszlopokat tartalmaz attribútum nevek (A1, A2).. Attribútum-értékek d a tartalmát az asztalra, így a sorok és oszlopok. A készlet attribútum-értékek az ugyanabban a sorban alkotnak egy tuple K j. A készlet attribútum értékek azonos oszlopon forma egy domain Di
Az arány R van kialakítva álló rendezett tuple
j - tuple száma; m - az összes sorok egy kapcsolatban, felhívtam a számot, a koordináta-kapcsolatot.
A dimenzió - a paraméter adatszerkezet, koordinálja paraméter adatbázisba szám-
A kulcs-tábla kapcsolatokat. Rekordcsoportok nem kell megismételni egy asztal- kapcsolatokat, és ennek megfelelően kell egy egyedi azonosító - az elsődleges kulcsot. Általában a kulcsok két típusa van: elsődleges (egyedi) billentyűt (PC) és a másodlagos kulcs (BK)
A elsődleges kulcs (PK) - ez egy vagy több attribútum, amely egyedileg azonosítja a sorban. Ha az elsődleges kulcs áll egy attribútum, azt mondják, hogy egyszerű. ha több - összetett elsődleges kulcsot. Érdemben csak másolatot egy tuple-sorban található az elsődleges kulcsot.
Másodlagos kulcs (VK). ellentétben a primer - ez egy olyan tulajdonság, amelynek értéke lehet ismételni néhány sort a táblázat, azaz ez nem egyedi. Másodlagos kulcs értéke keresett több sor azonos értékű a kulcs. Attribútumok szerepelnek az elsődleges kulcs másodlagos kulcsokat.
Az indexelés. Azt jelenti, hatékony hozzáférést az adatok a kulcs indexelés. Ha indexelés létrehoz egy újabb index halmaz, amely rendezett módon, minden érték a táblázat kulcsot. Minden kulcs értéke az index készlet tartalmaz egy mutatót a megfelelő sort. Ha van egy index halmaz, amelynek mérete kisebb, mint a táblázat adatait, hogy gyorsan megtalálja az adott gombot. A mutató segítségével szabályozzuk közvetlen hozzáférést biztosít a keresési karakterláncot. Az indexelés lehet végezni nem csak az elsődleges, hanem másodlagos kulcsot.
Az adatok normalizálása relációs modell
Fontos követelmény, hogy kapcsolatokat (táblázatok), a relációs modell a normalizáció a bemutatott adatok táblázatban. Bármilyen relációs tábla meg kell felelnie a minimális követelmény az elsődleges normalizálás.
Kezdetben a normalizált táblázat sorokat tartalmazza, amelyben csak egyetlen értéket mindegyik attribútum. Ez megfelel az alapvető követelmény nem ismétlődő több adatstruktúrák egy relációs táblázatban.
Számos normális formája a relációs modell, amelyek korlátozzák, és minimálisra csökkentsék a párhuzamos adatok megőrzése érdekében integritásának egyszeri adatbevitel:
· Az első normál forma, mind az attribútumok a kapcsolat legyen egyszerű;
· A második normál forma, minden jó tulajdonsága kapcsolatok egyszerű és minden nem kulcs attribútum funkcionálisan teljesen zavisitot gombot.
Teljes funkcionális függőség nem-kulcs attribútum jelenti a kulcsot egyedileg azonosítja a nem-kulcs attribútum. Azaz, az egyik legfontosabb érték felel meg egy értéket a nem-kulcs attribútum. Ha a legfontosabb eleme, egy ilyen kapcsolat kell végezni szintjén a kulcs, nem pedig annak valamely része.
· A harmadik normál forma, minden jó tulajdonsága kapcsolatok egyszerű és minden nem kulcs attribútum funkcionálisan teljesen függ a kulcsot, és nem tranzitív.
Ha a relációs táblázatok első normál forma, miközben, mint általában, van egy jelentős mértékű párhuzamos adatokat.
Az alábbiakban egy példát normalizált elsődleges relációs táblák táblák (Fig.2.5) ..
Vannak magasabb rendű normalizáció, amelyeknek kicsi a gyakorlati jelentősége. [18]
Ha vesszük a legfontosabb, hogy a tervezett szállítás take - ID + termék azonosítóját a szerződés egyértelmű, nem fog megvalósulni trebovanievtoroy normál forma attribútum Ügyfél zongora teljesen független az id. Szerződés, amely része a kulcs.
Ha vesszük az egyik legfontosabb - egy azonosítót a szerződés ......
Ha vesszük az egyik legfontosabb - ID termékek .......
A nem-normált táblázatban látható Fig.2.5 felel meg két relációs táblák (kapcsolatok) R1 és R2 jelentése (2.6 ábra) Második normál forma
Az arány a R1 - Szerződés
Megállapodás azonosítója (kulcs)
Ábra 2.6. Két relációs táblák - az eredmény a adatnormalizálásig
A logikai kapcsolatok a relációs modell, a relációs adatbázis
Logikai összefüggések normalizált táblázatokat. Ugyanígy bizonyos attribútumokat a különböző kapcsolatok eszköze közötti logikai kapcsolatot sorok a különböző kapcsolatokat és kommunikációt kulcsszerepet játszanak
Ahhoz, hogy gondoskodjon két sorban csoport kapcsolatok normalizált táblázatok határoztuk logikai kapcsolat normalizált táblázatban R1-slave kapcsolat a normalizált R2-arány táblázatban. Ezeknek tartalmazniuk kell egy idegen kulcs - elsődleges kulcs asztal R1-kapcsolatot.
Idegen kulcs tábla-beosztott viszony (mert) gyakran másodlagos kulcs ennek kapcsán, vagy nem az a legfontosabb tulajdonság.
A relációs adatbázis. Állítsa be a megvalósításai normalizált viszonyok (relációs táblák), logikailag összefüggő, és ezáltal egy bizonyos tárgykörben alkot egy relációs adatbázisban.
Ennek eredményeként a tervezés egy relációs adatbázis kell meghatározni logikailag összekapcsolt szerkezete relációs táblák és összetételének meghatározására az egyes kapcsolatok tulajdonságait.
Az adatbázis integritását. Relációs adatbázis normalizált adatokat lehet felruházott tulajdonságait fenntartása integritását.
Integrity - egy sor konkrét szabályok, amelyek meghatározzák az elfogadhatóság adattípusok értékek az átfedések elkerülése és a kötelező attribútum értéke különböző adatbázis-objektumok, valamint a helyességét a táblák közötti kapcsolatok.
Hivatkozási integritás tekinthető kötelező követelmény elsődleges tábla kapcsolódó sor minden sorban a téma táblázat. Így a külső kommunikáció legfontosabb érték mindig alárendelt tábla, hogy megtalálja a rekord ugyanazt az elsődleges kulcs értékét [17]. Referenciális integritás fenn lehet tartani automatikusan biztosított normalizálás az adatbázis táblákat. A normalizálás táblázatokat lehet biztosítani egy szakaszában tervezése az adatbázist.
Leírás logikai szervezet relációs adatbázisok meg kell határoznia a szerkezetét. Ez magába foglalja az asztalok listájához, és minden asztalnál struktúra leírása. A leírás az egyes kapcsolat szerkezet (relációs táblázat) tartalmaznia kell egy egyedi nevet az adatbázisban táblázatban; A összetétele és szekvenciája attribútum táblázatok; egyedi hozzárendelés (belsejében a táblázatot) attribútumneveket; típusának meghatározása és mérete a tulajdonság. Ezen túlmenően, minden egyes kapcsolatot kell meghatározott elsődleges (egyedi) gomb (egyszerű vagy összetett). Asztalokhoz, amelyek között logikai kapcsolatok jönnek létre, a kommunikáció meg kell határozni kulcsokat, azaz idegen kulcsokat ebben a táblázatban.
Példa egy relációs adatbázis struktúra. A 2.7 ábra egy példát mutat be a szerkezet egy adatbázis információkat tartalmazó szerződések segítségével a relációs modell. Ugyanaz az információ ábra mutatja be a 2.1, de egy hierarchikus rekordot.
Amint látható összehasonlítás ezen példák, a hierarchikus szervezet, az adatokat történt párhuzamos adatokat ugyanazon ügyfélre és az azonos termékek különböző eszközöket.
2.7 ábra. Példa relációs adatbázis adatszerkezetek információkat tartalmazó szerződéseket.