44. Что называется реляционной моделью данных и на чем она основана?

Реляционная модель данных (РМД) — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является прило­жением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка.

На реляционной модели данных строятся реляционные базы данных.

Реляционная база данных — база данных, основанная на реляционной модели данных. Слово «реляционный» происходит от англ. relation (отношение). Для работы с реляционными БД применяют реляционные СУБД.

Реляционная модель данных включает следующие компоненты:

Структурный аспект (составляющая) — данные в базе данных представляют собой набор отношений.

Аспект (составляющая) целостности — отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает дек­ларативные ограничения целостности уровня домена (типа данных), уровня отношения и уровня базы данных.

Аспект (составляющая) обработки (манипулирования) — РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).

Кроме того, в состав реляционной модели данных включают теорию нормализации.

45. Основные понятия реляционной модели данных.

Реляционная модель БД состоит из трех основных частей: структуры данных, правил целостности и операций обработки данных. Пре­жде всего, рассмотрим структурную составляющую модели.

Структура данных определяет форму представления данных. Ее основу составляет концепция отношений. Математическое понятие отношения (relation) в теории БД сводится к двумерным таблицам и представляется в виде набора столбцов, отражающих свойства (в реляционной терминологии атрибутов), и строк (в реляционной терминологии кортежи), в которых хранятся конкретные значения ат­рибутов, определяющие экземпляры сущностей отношения. Записи в таблице неотсортированы и не дублируются.

Множество возможных значений определенного атрибута называют доменом. Понятие домена аналогично типу данных в языках про­граммирования.

В реляционной модели для доступа к данным используются ключи, то есть значения некоторых атрибутов, позволяющие находить записи. Рассмотрим виды ключей, имеющихся в теории БД.

В классическом определении ключом таблицы записей называют неизбыточную совокупность атрибутов, значения которых одно­значно идентифицируют запись. Неизбыточность выражается в том, что при удалении любого атрибута из ключа свойство однознач­ной идентификации теряется.

46. Что называется реляционной схемой?

Реляционная схема имя отношения, за которым следует множество пар имен атрибутов и доменов.

Например, для атрибутов А1, А2, ..., Аn с доменами D1, D2, ..., Dn реляционной схемой будет множество {A1:D1,A2:D2,... ,An:Dn}. Отношение R, заданное реляционной схемой S, является множеством отображений имен атрибутов на соответствующие им домены. Таким образом, отношение R является множеством таких n-арных кортежей {A1:d1,A2:d2,...,An:dn}, где d1D1,d2D2,... ,dnDn.

Каждый элемент n-арного кортежа состоит из атрибута и значения этого атрибута. Обычно при записи отношения в виде таблицы имена атрибутов перечисляются в заголовках столбцов, а кортежи образуют строки формата (d1,d2,...,dn), где каждое значение берется из соответствующего домена. Таким образом, в реляционной модели отношение можно представить как произвольное подмножество декартового произведения доменов атрибутов, тогда как таблица это всего лишь физическое представление такого отношения.