Что такое реляционная модель?
RELATIONAL MODEL (RM) представляет базу данных как совокупность отношений. Отношение — это не что иное, как таблица ценностей. Каждая строка в таблице представляет коллекцию связанных значений данных. Эти строки в таблице обозначают сущность или отношения реального мира.
Имя таблицы и имена столбцов помогают интерпретировать значение значений в каждой строке. Данные представлены в виде набора отношений. В реляционной модели данные хранятся в виде таблиц. Однако физическое хранение данных не зависит от того, как данные логически организованы.
Некоторые популярные системы управления реляционными базами данных:
- DB2 и динамический сервер Informix — IBM
- Oracle и RDB — Oracle
- SQL Server и доступ — Microsoft
В этом уроке вы узнаете
- Концепции реляционной модели
- Ограничения реляционной целостности
- Операции в реляционной модели
- Лучшие практики для создания реляционной модели
- Преимущества использования реляционной модели
- Недостатки использования реляционной модели
Концепции реляционной модели
- Атрибут: каждый столбец в таблице. Атрибуты — это свойства, которые определяют отношение. например, Student_Rollno, NAME и т. д.
- Таблицы. В реляционной модели отношения сохраняются в формате таблицы. Он хранится вместе со своими сущностями. Таблица имеет два свойства строк и столбцов. Строки представляют записи, а столбцы представляют атрибуты.
- Tuple — это всего лишь одна строка таблицы, которая содержит одну запись.
- Схема отношений: Схема отношений представляет имя отношения с его атрибутами.
- Степень: общее количество атрибутов, которое в отношении называется степенью отношения.
- Количество элементов : общее количество строк в таблице.
- Столбец: столбец представляет набор значений для определенного атрибута.
- Экземпляр отношения — Экземпляр отношения — это конечный набор кортежей в системе RDBMS. Экземпляры отношений никогда не имеют повторяющихся кортежей.
- Ключ отношения — каждая строка имеет один, два или несколько атрибутов, которые называются ключом отношения.
- Домен атрибута — каждый атрибут имеет предварительно определенное значение и область действия, известную как домен атрибута.
Ограничения реляционной целостности
Ограничения реляционной целостности относятся к условиям, которые должны присутствовать для действительного отношения. Эти ограничения целостности выводятся из правил в мини-мире, который представляет база данных.
Есть много типов ограничений целостности. Ограничения на систему управления реляционными базами данных в основном делятся на три основные категории:
- Доменные ограничения
- Ключевые ограничения
- Ограничения ссылочной целостности
Ограничения домена
Ограничения домена могут быть нарушены, если значение атрибута не отображается в соответствующем домене или оно не относится к соответствующему типу данных.
Ограничения домена указывают, что в каждом кортеже значение каждого атрибута должно быть уникальным. Это указывается как типы данных, которые включают в себя стандартные типы данных целые числа, действительные числа, символы, логические значения, строки переменной длины и т. Д.
Пример:
Create DOMAIN CustomerName CHECK (value not NULL)
Показанный пример демонстрирует создание ограничения домена таким образом, что CustomerName не NULL
Ключевые ограничения
Атрибут, который может однозначно идентифицировать кортеж в отношении, называется ключом таблицы. Значение атрибута для разных кортежей в отношении должно быть уникальным.
Пример:
В данной таблице CustomerID является ключевым атрибутом Customer Table. Скорее всего, он будет иметь один ключ для одного клиента, CustomerID = 1 только для CustomerName = «Google».
| Пользовательский ИД | Имя покупателя | Положение дел |
| 1 | активный | |
| 2 | Амазонка | активный |
| 3 | яблоко | Неактивный |
Ограничения ссылочной целостности
Ограничения ссылочной целостности основаны на концепции внешних ключей. Внешний ключ — это важный атрибут отношения, на который следует ссылаться в других отношениях. Состояние ограничения ссылочной целостности возникает, когда отношение относится к ключевому атрибуту другого или того же отношения. Однако этот ключевой элемент должен существовать в таблице.
Пример:
В приведенном выше примере у нас есть 2 отношения, Клиент и Биллинг.
Tuple для CustomerID = 1 упоминается дважды в отношении Billing. Итак, мы знаем, что CustomerName = Google имеет сумму счета 300 долларов
Операции в реляционной модели
Четыре основные операции обновления, выполненные на модели реляционной базы данных:
Вставьте, обновите, удалите и выберите.
- Вставка используется для вставки данных в отношение
- Удалить используется для удаления кортежей из таблицы.
- Modify позволяет изменять значения некоторых атрибутов в существующих кортежах.
- Выбор позволяет выбрать определенный диапазон данных.
Когда применяется одна из этих операций, ограничения целостности, указанные в схеме реляционной базы данных, никогда не должны нарушаться.
Операция вставки
Операция вставки дает значения атрибута для нового кортежа, который должен быть вставлен в отношение.
Операция обновления
Вы можете видеть, что в приведенной ниже таблице отношений CustomerName = ‘Apple’ обновляется с Неактивно на Активно.
Удалить операцию
Чтобы указать удаление, условие для атрибутов отношения выбирает кортеж для удаления.
В приведенном выше примере CustomerName = «Apple» удаляется из таблицы.
Операция Delete может нарушать ссылочную целостность, если на удаленный кортеж ссылаются внешние ключи из других кортежей в той же базе данных.
Выберите операцию
В приведенном выше примере выбрано CustomerName = «Amazon»
Лучшие практики для создания реляционной модели
- Данные должны быть представлены как совокупность отношений
- Каждое отношение должно быть четко обозначено в таблице
- Строки должны содержать данные об экземплярах объекта
- Столбцы должны содержать данные об атрибутах сущности
- Ячейки таблицы должны содержать одно значение
- Каждому столбцу должно быть присвоено уникальное имя
- Два ряда не могут быть одинаковыми
- Значения атрибута должны быть из одного домена
Преимущества использования реляционной модели
- Простота : реляционная модель данных проще, чем иерархическая и сетевая модель.
- Структурная независимость : реляционная база данных связана только с данными, а не со структурой. Это может улучшить производительность модели.
- Простота в использовании : реляционная модель проста, так как таблицы, состоящие из строк и столбцов, довольно естественны и просты для понимания.
- Возможность запроса : позволяет высокоуровневому языку запросов, такому как SQL, избегать сложной навигации по базе данных.
- Независимость данных : структура базы данных может быть изменена без необходимости изменения какого-либо приложения.
- Масштабируемость . Что касается количества записей или строк и количества полей, база данных должна быть расширена для повышения ее удобства использования.
Недостатки использования реляционной модели
- Немногие реляционные базы данных имеют ограничения на длину полей, которые нельзя превышать.
- Реляционные базы данных могут иногда становиться сложными по мере увеличения объема данных и усложнения отношений между частями данных.
- Сложные системы реляционных баз данных могут привести к изолированным базам данных, где информация не может быть передана из одной системы в другую.
Резюме
- Модель реляционной базы данных представляет базу данных как совокупность отношений (таблиц).
- Атрибут, таблицы, кортеж, схема отношений, степень, мощность, столбец, экземпляр отношения — некоторые важные компоненты реляционной модели
- Ограничения реляционной целостности относятся к условиям, которые должны присутствовать для действительного отношения
- Ограничения домена могут быть нарушены, если значение атрибута не отображается в соответствующем домене или оно не имеет соответствующего типа данных
- Вставка, Выбор, Изменение и Удаление — операции, выполняемые в реляционной модели.
- Реляционная база данных связана только с данными, а не со структурой, которая может улучшить производительность модели.
- Преимуществами реляционной модели являются простота, структурная независимость, простота использования, возможность запросов, независимость данных, масштабируемость.
- Немногие реляционные базы данных имеют ограничения на длину полей, которые нельзя превышать.