Реляционная модель представления данных.

При реляционном подходе данные представляются в виде двумерных таблиц (реляционных таблиц) – наиболее естественном для человека.

Основными понятиями реляционных баз данных являются:

• Сущность – это объект любой природы, данные о кото­ром хранятся в БД.

• Атрибут – именованная характеристика сущности.

• Отношение – это простейшая двумерная таблица.

• Домен (поле)− это столбец таблицы со значениями соответствующего атрибута.

• Кортеж (запись) − это строка таблицы со значениями разных атрибутов.

• Мощность отношения (координатное число) − это число его кортежей, а степень отношения – число атрибутов. Степень отношения является для данного отношения величиной постоянной, тогда как мощность отношения изменяется во времени.

• Схема отношения − это строка заголовков.

Например, схе­ма отношения СТУДЕНТ может быть следующей:

СТУДЕНТ (ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО, ФАКУЛЬТЕТ, КУРС), здесь СТУДЕНТ − отношение, а ФАМИЛИЯ, ИМЯ и т.д. − атрибуты. Следующая таблица представляет отношение СТУДЕНТ.

Мощность отношения СТУДЕНТ (координатное число) равно 4; степень отношения СТУДЕНТ − 5.

• Первичным ключом отношения называется поле или группа по­лей, однозначно определяющие запись. Ключ должен удовлетворять следующим требованиям: должен быть уникальным; должен быть минимальным, то есть удаление любого поля из ключа ведет к нарушению уникальности. Если первичный ключ включает одно поле, то он называется простым; если несколько полей − составным.

Например, в отношении СТУДЕНТ пер­вичным ключом может быть поле ФАМИЛИЯ, если во всем списке нет однофамильцев — это будет простой ключ. Если есть однофа­мильцы, то совокупность полей − фамилия, имя, отчество — созда­дут составной первичный ключ. На практике в качестве клю­чевого выбирают поле, в котором совпадения заведомо исключены.

Логические связи в реляционной модели.

Для связи реляционных таблиц необходимо ввести в обе табли­цы одинаковые по типу поля, по которым определится связь между записями (кортежами) обеих таблиц. Такие одинаково определенные поля играют роль ключа связи.

Например, в отношениях (таблицах) СТУДЕНТ и ВУЗ ключом связи будет поле КОД вуза. В отношении ВУЗ поле КОД вуза будет первич­ным ключом, а в отношении СТУДЕНТ поле КОД вуза будет внешним ключом.

Связи бывают нескольких типов:

• 1:1 − «один к од­ному»;

• 1: n − «один ко многим»;

• m : n − «многие ко многим».

В вышеприведенном примере была установлена связь «один ко многим», т.е. одной записи в таблице ВУЗ соответствуют многие записи в таблице СТУДЕНТ.

Нормализация таблиц-отношений

Важным требованием, предъявляемым к отношениям (таблицам) реляционной модели, является нормализация данных, представленных таблицей.

Нормализации заключается в разбиении основных таблиц на более мел­кие с целью минимизировать дублирование данных, обеспечить целостность и однократность ввода данных. Это уменьшает объем памяти, занимаемый базой данных, и обеспечивает непротиворечивость данных в БД.

Процесс нормализации имеет итерационный (пошаговый) харак­тер, осуществляется методом нормальных форм. Суть метода состоит в последовательном переводе таблицы из одной нормальной формы в другую, причем каждая последующая устраняет определенный вид функциональной зависимости между полями таблицы. Всего в тео­рии описаны шесть нормальных форм, на практике чаще всего при­меняются первые три.