НЕДЕЛЯ	3
ЛЕКЦИЯ	2 (5)
ТЕМА	Терминология, используемая в реляционной модели данных.

Содержание

5.1. Краткий обзор истории реляционной модели. 1

5.2. Используемая терминология. 3

5.2.1. Структура реляционных данных. 3

5.2.2. Математические отношения. 8

5.2.3 Отношения в базе данных. 9

5.2.4. Свойства отношений. 10

5.2.5 Реляционные ключи. 11

5.2.6. Представление схем в реляционной базе данных. 13

5.1. Краткий обзор истории реляционной модели.

Реляционная модель впервые была предложена Э.Ф.Коддом (E.F.Codd) в 1970 году в его основополагающей статье "Реляционная модель данных для больших совместно используемых банков данных". В настоящее время публикацию этой статьи принято считать поворотным пунктом в истории развития систем баз данных, хотя следует заметить, что еще раньше была предложена модель, основанная на множествах (Childs, 1968). Цели создания реляционной модели формулировались следующим образом.

• Обеспечение более высокой степени независимости от данных. Прикладные программы не должны зависеть от изменений внутреннего представления данных, в частности от изменений организации файлов, переупорядочивания записей и путей доступа.

• Создание прочного фундамента для решения семантических вопросов, а также проблем непротиворечивости и избыточности данных. В частности, в статье Кодда вводится понятие нормализованных отношений, т.е. отно­шений без повторяющихся групп. (Процесс нормализации будет рассмотрен позднее).

• Расширение языков управления данными за счет включения операций над множествами.

Хотя интерес к реляционной модели обусловлен несколькими разными причинами, все же наиболее значительные исследования были проведены в рамках трех проектов с очень разной судьбой. Первый из них разрабатывался в конце 70-х годов в исследовательской лаборатории корпорации IBM в городе Сан-Хосе, штат Калифорния, под руководством Астрахана (Astrahan), результатом которого стало создание системы под названием "System R", являвшейся прототипом истинно реляционной СУБД. Этот проект был задуман с целью получить реальные доказательства практичности использования реляционной модели посредством реализации предусматриваемых ею структур данных и операций. Этот проект также зарекомендовал себя как важнейший источник информации о таких проблемах реализации, как управление параллельностью, оптимизация запросов, управление транзакциями, обеспечение безопасности и целостности данных, технология восстановления, учет человеческого фактора и разработка пользовательского интерфейса. Выполнение проекта стимулировало публикацию многих научно-исследовательских статей и создание других прототипов реляционных СУБД. В частности, работа над проектом System R дала толчок проведению таких важнейших разработок, как:

• либо по буквам "S-Q-L", либо (иногда) с помощью мнемонического имени "See-Quel"), который с тех пор приобрел статус формального стандарта ISO (International Organization for Standardization) и в настоящее время явля­ется фактическим отраслевым стандартом языка реляционных СУБД;

• создание различных коммерческих реляционных СУБД, которые впервые появились на рынке в начале 80-х годов, таких как DB2 и SQL/DS корпо­рации IBM, а также ORACLE корпорации ORACLE Corporation.

Вторым проектом, который сыграл заметную роль в разработке реляционной модели данных, был проект INGRES (INteractive GRaphics REtrieval System), работа над которым проводилась в Калифорнийском университете (город Беркли) почти в то же самое время, что и над проектом System R. Проект INGRES включал разработку прототипа РСУБД с концентрацией основного внимания на тех же общих целях, что и проект System R. Эти исследования привели к появлению академической версии INGRES, которая внесла существенный вклад в общее признание реляционной модели данных. Позже от данного проекта отпочковались коммерческие продукты INGRES фирмы Relational Technology Inc. (теперь CA-Openlngres фирмы Computer Associates) и Intelligent Database Machine фирмы Britton Lee Inc.

Третьим проектом была система Peterlee Relational Test Vehicle научного центра корпорации IBM, расположенного в городе Петерли, Великобритания (Todd, 1976). Этот проект был более теоретическим, чем проекты System R и INGRES. Его результаты имели очень большое и даже принципиальное значение, особенно в таких областях, как обработка запросов и оптимизация, а также функциональные расширения системы.

Коммерческие системы на основе реляционной модели данных начали появляться в конце 70-х - начале 80-х годов. В настоящее время существует несколько сотен типов различных реляционных СУБД как для мейнфреймов, так и для микрокомпьютеров, хотя многие из них не полностью удовлетворяют точному определению реляционной модели данных. Примерами реляционных СУБД для микрокомпьютеров являются СУБД Access и FoxPro фирмы Microsoft, Paradox и Visual dBase фирмы Borland, а также R:Base фирмы Microrim.

Благодаря популярности реляционной модели многие нереляционные системы теперь обеспечиваются реляционным пользовательским интерфейсом, независимо от используемой базовой модели. Основная сетевая СУБД, система IDMS фирмы Computer Associates, теперь называется IDMS/R (или IDMS/SQL) и поддерживает реляционное представление данных. Другими СУБД для мейнфреймов, в которых поддерживаются некоторые реляционные компоненты, являются Model 204 фирмы Computer Corporation of America и ADABAS D фирмы Software AG.

Кроме того, позже были предложены некоторые расширения реляционной модели данных, предназначенные для наиболее полного и точного выражения смысла данных (Codd, 1979), для поддержки объектно-ориентированных понятий (Stonebraker and Rowe, 1986), а также для поддержки дедуктивных возможностей (Gardarin and Valduriez, 1989).