<<
>>

Реляционная модель данных

Как было отмечено в п. 2.1.3, в основе реляционной модели данных лежат их представления в виде таблиц, что в зна-чительной степени облегчает работу проектировщика БД и — в последующем — пользователя в силу привычности и распро-страненности такого варианта использования информации.
Дан-ная модель была предложена Э. Ф. Коддом (Е. Г. Сос1с1) в начале 70-х гг. XX в., и вместе с иерархической и сетевой моделями составляет множество так называемых великих моделей. Можно сказать, что сегодня именно эта модель используется во всех наиболее распространенных СУБД.

Определение любой модели данных требует описания трех элементов:

¦ типов (структур) данных;

¦ операций над данными;

¦ ограничений целостности.

Сначала рассмотрим структуры данных и ограничения целостности, а затем более подробно остановимся на операциях реляционной алгебры.

Типы структур данных

Рассмотрение этого вопроса требует введения определений нескольких основных понятий.

Множество возможных значений некоторой характе-ристики объекта называется доменом (domain)

Очевидно, что можно сопоставить понятия “атрибут” инфологической и “домен” реляционной моделей данных.

Воз-можные значения характеристик объектов могут принимать числовые или текстовые значения, а их множества могут быть как конечными, так и бесконечными. Отметим, что в случае конечности домена можно организовать проверку явных ог-раничений целостности: в нашем примере домен Dp^ определяет, что все студенты должны иметь рост от 160 до 190 см, а номер курса не может превышать 5.

Вектор размерности к, включающий в себя по одному из возможных значений к доменов, называется кортежем (tuple).

Если в кортеж входят значения всех характеристик объекта ПО (т. е. атрибутов сущности инфологической модели), ему можно сопоставить такую типовую структуру данных, как запись (объектная запись).

Декартовым произведением к доменов называется мно-жество всех возможных значений кортежей

Элементами отношения являются кортежи.

Отношение может моделировать множество однотипных объектов (сущ-ностей), причем экземпляр сущности может интерпретироваться как кортеж. С помощью отношения можно моделировать и связи, в которых находятся объекты ПО (сущности в ее инфологической модели). При этом кортеж такого отношения состоит из идентифицирующих атрибутов связываемых сущностей.

Таким образом, понятие отношения позволяет моделировать данные и связи между ними. В силу этого можно определить реляционную базу данных (РБД) как совокупность экземпляров конечных отношений.

Если учесть, что результат обработки любого запроса к РБД также можно интерпретировать как отношение (возможно, не содержащее ни одного кортежа), то возникает возможность построения информационной системы, основным инструментом которой будет алгебра отношений (реляционная алгебра). Любой запрос в такой системе может быть представлен в виде формулы, состоящей из отношений, объединенных операциями реляционной алгебры. Создав СУБД, обеспечивающую выполнение этих операций, можно разрабатывать информационные системы, в которых любой запрос потребителя программируется формулой.

Ограничения целостности

Отношение может быть представлено таблицей, обладающей определенными свойствами (которые, по сути, и определяют внутренние ограничения целостности данных) [54]:

¦ каждая строка таблицы — кортеж;

¦ порядок строк может быть любым;

¦ повторение строк не допускается;

¦ порядок столбцов в отношении фиксирован.

Понятие “отношение” весьма схоже с понятием “файл

данных”. Поэтому в дальнейшем будем использовать следующую терминологию: отношение — файл; кортеж — запись; домен — поле. Идентификация конкретной записи файла осуществляется по ключу (набору полей, по значению которого можно однозначно идентифицировать запись). В файле можно определить несколько ключей. Один из них, включающий минимально возможное для идентификации записи число полей, называется первичным ключом.

Применительно к понятию “файл данных” внутренние ограничения целостности формулируются следующим образом:

¦ количество полей и их порядок в файле должны быть фиксированными (т. е. записи файла должны иметь оди-наковые длину и формат);

¦ каждое поле должно моделировать элемент данных (неделимую единицу данных фиксированного формата, к которому СУБД может адресоваться непосредственно);

¦ в файле не должно быть повторяющихся записей.

Системы управления базами данных, основанные на РБД,

поддерживают и явные ограничения целостности. На практике они определяются зависимостями между атрибутами (см. п. 2.1.2).

<< | >>
Источник: В. Б. Уткин. Информационные системы в экономике. 2008

Еще по теме Реляционная модель данных:

  1. Реляционные базы данных
  2. Концептуальные модели данных
  3. Операции реляционной алгебры
  4. Сетевые базы данных
  5. Эволюционно-симулятивная модель равновесия на фондовом рынке (модель «мм5»)
  6. Нормализация файлов базы данных
  7. Иерархические базы данных
  8. Модель формирования финансовых потоков и разработка модели механизма принятия оптимального решения по выбору параметров страхования кредитного риска
  9. Хранилища данных
  10. «О ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ»
  11. Организация данных в табличном процессоре