Co to jest model relacyjny?
Model relacyjny (RM) reprezentuje bazę danych jako zbiór relacji. Relacja to nic innego jak tabela wartości. Każdy wiersz w tabeli reprezentuje zbiór powiązanych wartości danych. Te wiersze w tabeli oznaczają encję lub relację ze świata rzeczywistego.
Nazwa tabeli i nazwy kolumn są pomocne w interpretowaniu znaczenia wartości w każdym wierszu. Dane są przedstawiane jako zbiór relacji. W modelu relacyjnym dane są przechowywane w postaci tabel. Jednak fizyczne przechowywanie danych jest niezależne od sposobu, w jaki dane są logicznie zorganizowane.
Niektóre popularne systemy zarządzania relacyjnymi bazami danych to:
- DB2 i Informix Dynamic Server - IBM
- Oracle i RDB - Oracle
- SQL Server i dostęp - Microsoft
W tym samouczku dowiesz się
- Koncepcje modelu relacyjnego
- Więzy integralności relacyjnej
- Operacje w modelu relacyjnym
- Najlepsze praktyki dotyczące tworzenia modelu relacyjnego
- Zalety korzystania z modelu relacyjnego
- Wady korzystania z modelu relacyjnego
Koncepcje modelu relacyjnego
- Atrybut: każda kolumna w tabeli. Atrybuty to właściwości definiujące relację. np. Student_Rollno, NAME, itp.
- Tabele - w modelu relacyjnym relacje są zapisywane w formacie tabeli. Jest przechowywany wraz ze swoimi podmiotami. Tabela ma dwa wiersze i kolumny właściwości. Wiersze reprezentują rekordy, a kolumny reprezentują atrybuty.
- Krotka - to nic innego jak pojedynczy wiersz tabeli, który zawiera pojedynczy rekord.
- Schemat relacji: Schemat relacji reprezentuje nazwę relacji z jej atrybutami.
- Stopień: Całkowita liczba atrybutów, które w relacji nazywamy stopniem relacji.
- Kardynalność: całkowita liczba wierszy obecnych w tabeli.
- Kolumna: kolumna reprezentuje zestaw wartości dla określonego atrybutu.
- Instancja relacji - instancja relacji to skończony zbiór krotek w systemie RDBMS. Instancje relacji nigdy nie mają zduplikowanych krotek.
- Klucz relacji - każdy wiersz ma jeden, dwa lub wiele atrybutów, które nazywamy kluczem relacji.
- Domena atrybutów - każdy atrybut ma pewną wstępnie zdefiniowaną wartość i zakres, który jest znany jako domena atrybutów
Więzy integralności relacyjnej
Ograniczenia integralności relacyjnej w DBMS odnoszą się do warunków, które muszą być obecne dla prawidłowej relacji. Te więzy relacyjne w DBMS wywodzą się z reguł w mini-świecie, który reprezentuje baza danych.
W DBMS istnieje wiele typów ograniczeń integralności. Ograniczenia systemu zarządzania relacyjnymi bazami danych są najczęściej podzielone na trzy główne kategorie:
- Ograniczenia domeny
- Kluczowe ograniczenia
- Więzy więzi integralności
Ograniczenia domeny
Ograniczenia domeny mogą zostać naruszone, jeśli wartość atrybutu nie pojawia się w odpowiedniej domenie lub nie ma odpowiedniego typu danych.
Ograniczenia domeny określają, że w każdej krotce, a wartość każdego atrybutu musi być unikalna. Jest to określone jako typy danych, które obejmują standardowe typy danych: liczby całkowite, liczby rzeczywiste, znaki, wartości logiczne, ciągi o zmiennej długości itp.
Przykład:
Create DOMAIN CustomerNameCHECK (value not NULL)
Przedstawiony przykład ilustruje tworzenie ograniczenia domeny, w którym nazwaKlienta nie ma wartości NULL
Kluczowe ograniczenia
Atrybut, który może jednoznacznie identyfikować krotkę w relacji, nazywany jest kluczem tabeli. Wartość atrybutu dla różnych krotek w relacji musi być niepowtarzalna.
Przykład:
W podanej tabeli CustomerID jest kluczowym atrybutem Customer Table. Najprawdopodobniej ma jeden klucz dla jednego klienta, CustomerID = 1 jest tylko dla CustomerName = "Google".
| Identyfikator klienta | CustomerName | Status |
| 1 | Aktywny | |
| 2 | Amazonka | Aktywny |
| 3 | jabłko | Nieaktywny |
Więzy więzi integralności
Więzy więzów integralności w DBMS są oparte na koncepcji kluczy obcych. Klucz obcy jest ważnym atrybutem relacji, do którego należy się odwoływać w innych relacjach. Stan ograniczenia integralności referencyjnej ma miejsce, gdy relacja odnosi się do kluczowego atrybutu innej lub tej samej relacji. Jednak ten kluczowy element musi istnieć w tabeli.
Przykład:
W powyższym przykładzie mamy 2 relacje, Klient i Fakturowanie.
Tuple dla CustomerID = 1 występuje dwukrotnie w relacji Billing. Wiemy więc, że CustomerName = Google ma kwotę rozliczeniową 300 USD
Operacje w modelu relacyjnym
Cztery podstawowe operacje aktualizacji wykonywane na modelu relacyjnej bazy danych to
Wstaw, zaktualizuj, usuń i wybierz.
- Wstaw służy do wstawiania danych do relacji
- Usuń służy do usuwania krotek z tabeli.
- Modyfikuj umożliwia zmianę wartości niektórych atrybutów w istniejących krotkach.
- Wybierz umożliwia wybranie określonego zakresu danych.
Za każdym razem, gdy wykonywana jest jedna z tych operacji, nigdy nie wolno naruszać ograniczeń integralności określonych w schemacie relacyjnej bazy danych.
Operacja wstawiania
Operacja wstawiania podaje wartości atrybutu dla nowej krotki, którą należy wstawić do relacji.
Operacja aktualizacji
Widać, że w poniższej tabeli relacji CustomerName = 'Apple' jest aktualizowane z nieaktywnego na aktywne.
Usuń operację
Aby określić usunięcie, warunek dotyczący atrybutów relacji wybiera krotkę do usunięcia.
W powyższym przykładzie CustomerName = "Apple" jest usuwane z tabeli.
Operacja usuwania może naruszyć więzy integralności, jeśli do usuwanej krotki odwołują się klucze obce z innych krotek w tej samej bazie danych.
Wybierz Operację
W powyższym przykładzie wybrano CustomerName = "Amazon"
Najlepsze praktyki dotyczące tworzenia modelu relacyjnego
- Dane muszą być reprezentowane jako zbiór relacji
- Każda relacja powinna być jasno przedstawiona w tabeli
- Wiersze powinny zawierać dane o wystąpieniach encji
- Kolumny muszą zawierać dane o atrybutach jednostki
- Komórki tabeli powinny zawierać jedną wartość
- Każdej kolumnie należy nadać niepowtarzalną nazwę
- Żadne dwa rzędy nie mogą być identyczne
- Wartości atrybutu powinny pochodzić z tej samej domeny
Zalety korzystania z modelu relacyjnego
- Prostota : Relacyjny model danych w DBMS jest prostszy niż model hierarchiczny i sieciowy.
- Niezależność strukturalna : relacyjna baza danych dotyczy tylko danych, a nie struktury. Może to poprawić wydajność modelu.
- Łatwy w użyciu : Model relacyjny w DBMS jest łatwy, ponieważ tabele składające się z wierszy i kolumn są całkiem naturalne i łatwe do zrozumienia
- Możliwość zapytań : umożliwia językowi zapytań wysokiego poziomu, takim jak SQL, uniknięcie skomplikowanej nawigacji w bazie danych.
- Niezależność danych : Strukturę relacyjnej bazy danych można zmienić bez konieczności zmiany jakiejkolwiek aplikacji.
- Skalowalność : jeśli chodzi o liczbę rekordów lub wierszy i liczbę pól, bazę danych należy powiększyć, aby zwiększyć jej użyteczność.
Wady korzystania z modelu relacyjnego
- Niewiele relacyjnych baz danych ma ograniczenia dotyczące długości pól, których nie można przekroczyć.
- Relacyjne bazy danych mogą czasami stać się złożone, gdy ilość danych rośnie, a relacje między fragmentami danych stają się bardziej skomplikowane.
- Złożone systemy relacyjnych baz danych mogą prowadzić do izolowanych baz danych, w których informacje nie mogą być udostępniane z jednego systemu do drugiego.
Podsumowanie
- Modelowanie relacyjnej bazy danych przedstawia bazę danych jako zbiór relacji (tabel)
- Atrybut, tabele, krotka, schemat relacji, stopień, liczność, kolumna, instancja relacji to niektóre ważne elementy modelu relacyjnego
- Ograniczenia integralności relacyjnej odnoszą się do warunków, które muszą być obecne dla poprawnego podejścia relacyjnego w DBMS
- Ograniczenia domeny mogą zostać naruszone, jeśli wartość atrybutu nie pojawia się w odpowiedniej domenie lub nie ma odpowiedniego typu danych
- Wstaw, Wybierz, Modyfikuj i Usuń to operacje wykonywane w ograniczeniach modelu relacyjnego
- Relacyjna baza danych dotyczy tylko danych, a nie struktury, która może poprawić wydajność modelu
- Zalety modelu relacyjnego w DBMS to prostota, niezależność strukturalna, łatwość użycia, możliwość zapytań, niezależność danych, skalowalność itp.
- Niewiele relacyjnych baz danych ma ograniczenia dotyczące długości pól, których nie można przekroczyć.