Достоинства и недостатки реляционной модели данных

Главные достоинства реляционной модели данных – она проста для понимания, наглядна и имеет строгое математическое обоснование.

Недостатки следующие:

• реляционная модель данных не допускает представления объектов со сложной структурой, поскольку в ее рамках возможно моделирование лишь с помощью двумерных таблиц;

• данные об объектах содержатся во многих таблицах. Извлечение информации о каждом таком объекте требует выполнения многих операций соединения с помощью первичных и внешних ключей, что значительно замедляет обработку данных.

В последнее время активно используются при разработке БД данных такие модели, как постреляционная, объектно-ориентированная, объектно-реляционная и многомерная модели.

14. Связь устанавливается посредством связи ключевых полей, содержащих общую информацию для обеих таблиц.

Пусть таблица R₁ связывается с таблицей R _2. Тогда таблица R₁ именуется главной, а таблица R ₂ – подчиненной. Ключевое поле главной таблицы называется первичным ключом, а подчиненной – внешним ключом.

Одна запись главной таблицы может быть связана с одной или несколькими записями подчиненной таблицы. При этом значения первичного ключа уникальны, а внешнего – могут повторяться.

В общем случае реляционная модель данных представляет множество взаимосвязанных таблиц. Графическое изображение связи между таблицами называется схемой данных.

15. Условия реляционной целостности

В реляционной модели данных должны выполняться условия целостности данных. Условие «целостности таблиц» накладывает ограничения на значения первичного ключа – значения первичного ключа таблицы должны быть уникальными и непустыми. Условие «ссылочной целостности» предполагает, что каждое значение внешнего ключа должно совпадать с одним из значений первичного ключа.

17. Постреляционная модель

Постреляционная модель данных в общем случае представляет собой расширенную реляционную модель, снимающую ограничение неделимости значений полей. То есть, допускаются многозначные поля, значения которых состоят из подзначений.

Достоинства постреляционной модели данных:

• возможность представления связанных реляционных таблиц одной постреляционнной таблицей. Это обеспечивает высокую наглядность представления данных и повышение эффективности их обработки;

• отсутствие ограничений на длину полей и их количество в записях таблицы.

Недостаток постреляционнной модели – сложность в обеспечении целостности данных.

16. Операции реляционной алгебры

В процессе обработки реляционных таблиц СУБД выполняет операции реляционной алгебры такие, как объединение, пересечение, декартово произведение, разность, проекция, выборка, соединение, деление.

Операции объединения, пересечения, разности производятся над двумя исходными отношениями R₁ и R ₂, имеющими одинаковый состав и порядок атрибутов. Результатом является отношение такой же структуры.

Объединением двух отношений R₁ U R₂ называется отношение R, содержащее множество кортежей, принадлежащих либо R₁, либо R₂, либо обоим отношениям R₁, R₂ одновременно.

Пересечением отношений R₁  R₂ называется отношение R, которое содержит множество кортежей, принадлежащих одновременно и R_1, и R_2.

Декартово произведение – это набор всевозможных сочетаний из n значений, где каждое значение берется из своего домена.

Разностью отношений R₁ и R₂ называется отношение R, содержащее множество кортежей, принадлежащих R₁ и не принадлежащих R_2.

Операции проекции, выборки, соединения, деления являются специальными операции реляционной алгебры.

Операция проекции – это выбор атрибутов в отношении. Пусть в отношении R выбирается подмножество его атрибутов Y. Тогда проекцией P_Y (R) будет отношение, в которое входят все кортежи R, содержащие только значения атрибутов из подмножества Y.

Для операции выборки задается условие выборки кортежей булевым выражением (r), составленным из термов сравнения с помощью логических операций «И», «ИЛИ», «НЕ». Терм сравнения – выражение типа сравнения (в нем могут использоваться операции «=», «>», «<». «», «», «»). Результат операции выборки R[(r)] на отношении R есть отношение, включающее кортежи, для которых истинно заданное условие.

Операция соединения отношений R_{1 } R₂ выполняется путем сцепления кортежей отношения R₁ с кортежами отношения R₂ при условии совпадения значения атрибута А1 отношения R₁ со значением атрибута А2 отношения R₂ (А1, А2 – атрибуты, задаваемые для сцепления). При этом в результирующее отношение R одинаковые атрибуты включаются только один раз.

Операция деления выполняется над двумя отношениями R_1, R_2, имеющими атрибуты, определенные на одном домене. Пусть k1 – степень отношения R₁, а k2 – отношения R₂ и k1>k2. Тогда результат операции деления R₁R₂ есть отношение R степени k1-k2, любой кортеж которого вместе с любым кортежем R₂ образует кортеж, имеющийся в R_1.