4(24,3)Реляционная модель данных. Сущность и применение короче

Реляционная модель данных – логическая модель данных, описывающая структурные аспекты – аспект целостности, аспект обработки данных в РБД.

РБД – БД, в которой все данные, доступные пользователю, организованы в виде таблицы, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами

Цели создания РМД:

Обеспечение более высокой степени независимости от данных.

Создание прочного фундамента для решения семантических вопросов, а также проблем непротиворечивости и избыточности данных.

Расширение языков управления данными за счет включения операций над множествами.

создание языка структурированных запросов SQL (это название произносят либо по буквам "S-Q-L"

создание различных коммерческих реляционных СУБД

Терминология

Реляционная модель основана на математическом понятии отношения, физическим представлением которого является таблица

Отношение: Плоская таблица, состоящая из столбцов и строк.

Атрибут: Именованный столбец отношения. В реляционной модели отношения используются для хранения информации об объектах, представленных в базе данных. Отношение обычно имеет вид двумерной таблицы, в которой строки соответствуют отдельным записям, а столбцы — атрибутам. При этом атрибуты могут располагаться в любом порядке - независимо от их переупорядочииания отношение будет оставаться одним и тем же, а потому иметь тот же смысл.

Домен: Набор допустимых значений одного или нескольких атрибутов.

Домены могут отличаться для каждого из атрибутов, но два и более атрибутов могут определяться на одном и том же домене.

Кортеж: Строка отношения.

Элементами отношения являются кортежи, или строки, таблицы. Кортежи могут располагаться в любом порядке, при этом отношение будет оставаться тем же самым, а значит, и иметь тот же смысл.

Т.е. короче кортежи – строки, столбцы – атрибуты.

Степень: сколько атрибутов в отношении

Отношение только с одним атрибутом имеет степень 1 и называется унарным (unary) отношением (или одноэлементным кортежем). Отношение с двумя атрибутами называется бинарным (binary), отношение с тремя атрибутами — тернарным (ternary), а для отношений с большим количеством атрибутов используется термин п-арное (тг-агу). Определение степени отношения является частью заголовка отношения.

Кардинальность: Количество кортежей, которое содержится в отношении.

Количество содержащихся в отношении кортежей называется кардинальностью отношения. Эта характеристика меняется при каждом добавлении или удалении кортежей. Кардинальность является свойством тела отношения и определяется текущим состоянием отношения в произвольно взятый момент. Cool story

Реляционная база данных: Набор нормализованных отношений, которые различаются по именам.

Реляционная база данных состоит из отношений, структура которых определяется с помощью особых методов, называемых нормализацией (normalization).

Похоже 13 принципы поддержки рбд

Целостность БД

ДВА основных правила реляционной модели называются целостностью сущностей и ссылочной целостностью.

NULL Пустое значение: Указывает, что значение атрибута в настоящий момент неизвестно или неприемлемо для этого кортежа.

В строке ничего нет – ни пробелов ни нулей, НИЧЕГО.

Целостность сущностей

Целостность сущностей: В базовом отношении ни один атрибут первичного , ключа не может быть NULL

По определению, первичный ключ — это минимальный идентификатор, который используется для уникальной идентификации кортежей. Это значит, что никакое подмножество первичного ключа не может быть достаточным для уникальной идентификации кортежей. Если допустить присутствие NULL в любой части первичного ключа, это равносильно утверждению, что не все его атрибуты необходимы для уникальной идентификации кортежей, что противоречит определению первичного ключа.

Ссылочная целостность

Ссылочная целостность: Если в отношении существует внешний ключ, то значение внешнего ключа должно либо соответствовать значению потенциального ключа некоторого кортежа в его базовом отношении либо внешний ключ должен полностью состоять из значений NULL.

Например, считается допустимым создание записи с информацией о новом сотруднике с указанием NULL вместо номера отделения, в котором этот сотрудник работает. Такая ситуация может иметь место в том случае, когда сотрудник зачислен в штат компании, но еще не приписан к какому-то конкретному отделению.

Корпоративные ограничения целостности

Корпоративные ограничения целостности: Дополнительные правила поддержки целостности данных, определяемые пользователями или администраторами базы данных.

Пользователи сами могут указывать дополнительные ограничения, которым должны удовлетворять данные. Например, если в одном отделении не может работать больше 20 сотрудников, то пользователь может указать это как правило, а СУБД должна следить за его выполнением

Язык манипулирования данными для реляционной модели

Реляционное исчисление

В выражениях реляционной алгебры всегда явно задается некий порядок, а также подразумевается некая стратегия вычисления запроса. В реляционном исчислении не существует никакого описания процедуры вычисления запроса, поскольку в запросе реляционного исчисления указывается, что, а не как следует извлечь.

Реляционное исчисление не имеет ничего общего с дифференциальным или интегральным исчислением, а его название произошло от той части символьной логики, которая называется исчислением предикатов. В контексте баз данных оно существует в двух формах: в форме предложенного Коддом реляционного исчисления кортежей и в форме предложенного Лакруа и Пиро реляционного исчисления доменов.

В логике первого порядка (или теории исчисления предикатов) под предикатом подразумевается истинностная функция с параметрами. После подстановки значений вместо параметров функция становится выражением, называемым суждением, которое может быть истинным или ложным. Например, предложения "Джон Уайт является сотрудником данной организации" и "Джон Уайт имеет более высокую зарплату, чем Энн Бич" являются суждениями, поскольку можно определить их истинность или ложность. В первом случае функция является сотрудником данной организации" имеет один параметр ("Джон Уайт"), а во втором случае функция "имеет более высокую зарплату, чем" имеет два параметра ("Джон Уайт" и "Энн Бич").

Если предикат содержит переменную, например в виде "х является сотрудником этой организации", то у этой переменной должна быть соответствующая область определения. При подстановке вместо переменной х одних значений из ее области определения данное суждение может оказаться истинным, а при подстановке других — ложным. Например, если областью определения являются все люди и мы подставим вместо переменной х значение "Джон Уайт", то суждение "Джон Уайт является сотрудником данной организации" будет истинным. Если же вместо переменной х подставить имя другого человека, который не является сотрудником данной организации, то суждение станет ложным.

Если Р — предикат, то множество всех значений переменной х, при которых суждение Р становится истинным, можно символически записать следующим образом: {х Р(х)}