5. Реляционная модель

Реляционная БД основывается на понятии отношения. Физическим представлением этого отношения является таблица. Т.е. плоская таблица, которая состоит из строк и столбцов. БД – это набор таблиц.

Домен – поименованный столбец отношения.

Кортеж – поименованная строка отношения.

Т.о. каждый атрибут определяется на некотором домене. Отношения характеризуется рядом следующих свойств:

1. Степень – количество атрибутов, которое содержит это отношение.

2. Кардинальность отношения – количество содержащих в отношении кортежей. Может меняться.

Реляционная модель представляет из себя набор нормализованных отношений.

Официальный термин	Альтернативный термин	Альтернативный термин2
Отношение	Таблица	Файл
Кортеж	Строка	Запись
Атрибут	Столбец	Поле

Реляционная схема – имя отношения, за которым записывается множество пар имен столбцов и доменов.

Отношение R(А₁,А₂,А₃,…,А_n) – n-арное отношения, которое определены на доменах D₁,D₂,…D_n реляционная схема будет иметь следующий вид:

R(A₁ : D₁, A₂ : D₂, … , A_n : D_n)

Отношение обладает следующими характеристиками:

1. имеет уникальное имя;

2. Каждая ячейка представляет из себя атомарное неделимое значение;

3. Каждый атрибут отношения имеет уникальное имя;

4. Значения атрибутов берутся из одного и того же домена;

5. каждый картеж отношения является уникальным;

6. Порядок следования отношений является неизменным.

Отношения удовлетворяющие выше указанным характеристикам называются нормализованными отношениями, т.е. отношениями отвечающие первой нормальной форме. Всякое отношение должно приводиться к этой форме для построения реляционной БД.

Для уникальной идентификации картежей вводится понятие реляционных ключей. Существуют следующие типы реляционных ключей:

1. Супер-ключ – единственным образом идентифицирует картеж данного отношения.

2. Потенциальный ключ – супер-ключ, который не содержит подмножества так же являющийся супер-ключом данного домена.

Потенциальный ключ имеет следующие свойства:

- уникальность;

- неприводимость.

Одно отношение может иметь несколько уникальных ключей. Выбор потенциальных ключей для идентификации картежей осуществляется исходя из смысла использования атрибутов в реальной задаче.

3. Первичный ключ – тот же потенциальный ключ, который выбран для идентификации кортежа внутри отношения.

4. Вторичный ключ – столбец отношения (группа столбцов), которые выбраны для организации связи между таблицами их первичным ключом. Значение вторичных ключей, как правила, повторяются. Они используются для организации связи 1:N.

5. Составной ключ – ключ состоящий из нескольких атрибутов.

Для всех допустимых БД задаются правила целостности. В реляционной модели существует два основных правила целостности:

1. Целостность сущностей;

2. Ссылочная целостность.

Первое правило относится к первичным ключам : в базовом отношении первичный ключ не может иметь отсутствующих значений, определенных как NULL. Определитель NULL указывает , что значение атрибута в банный момент не определено или не приемлемо для данного кортежа.

Второе правило касается внешних (вторичных) ключей: если в отношении существует внешний ключ, то его значение должно соответствовать значению потенциального ключа в базовом отношении. Допускается определить внешний ключ как NULL-значение.