Лекция 9 физическая организация данных в соответствии с реляционным подходом

Наиболее часто таблица с отношением размещается в отдельном файле. В некоторых СУБД одна отдельная таблица (отношение) считается базой данных. В других СУБД база данных может содержать несколько таблиц.

В общем случае можно считать, что БД включает одну или несколько таблиц, объединенных смысловым содержанием, а также процедурами контроля целостности и обработки информации в интересах решения некоторой прикладной задачи. Например, при использовании СУБД Microsoft Access в файле БД наряду с таблицами хранятся и другие объекты базы: запросы, отчеты, формы, макросы и модули.

Имена полей хранятся внутри словаря базы данных. Правила их формирования определяются СУБД, которые, как правило, на длину полей и используемый алфавит серьезных ограничений не накладывают.

У большинства СУБД файл таблицы включает управляющую часть (описание типов полей, имена полей и другая информация) и область размещения записей.

Если задаваемое таблицей отношение имеет ключ, то считается, что таблица тоже имеет ключ и ее называют ключевой или таблицей с ключевыми полями. Для ключевых полей создаются индексные структуры, хранимые в виде отдельных файлов или фрагментов БД.

К отношениям можно применять систему операций, позволяющую получать одни отношения из других. Например, результатом запроса к реляционной БД может быть новое отношение, вычисленное на основе имеющихся отношений. Поэтому можно разделить обрабатываемые данные на хранимую и вычисляемую части.

Основной единицей обработки данных в реляционных БД является отношение, а не отдельные его кортежи (записи).

Реляционная модель и модель сущность - связь

Идеи, послужившие основанием для разработки ER-подхода, во многом очень близки тем идеям, которые послужили Кодду неформальной основой при создании им исходной формальной реляционной модели. При этом первые описания неформальной ER-модели были опубликованы спустя несколько лет после опубликования описания формальной реляционной модели, изначально основанной на некоторых идеях ER-модели.

Ценность научного вклада Кодда состоит в том, что он нашел удачную формальную модель для определенных аспектов реального мира. В противоположность этому ER-модель не является (или, по крайней мере, не в первую очередь является) формальной моделью. Фактически она состоит из набора преимущественно неформальных концепций. В то же время проектирование базы данных не может быть завершено без применения формальных объектов и правил. ER-модель можно рассматривать как модель данных, которая представляет собой лишь тонкий слой на вершине базовой реляционной модели.

ER-модель не может заменить реляционную модель, поскольку в ее рамках нет формальных механизмов, обеспечивающих выполнение основных операций обработки данных (какие были включены в состав реляционной модели и рассматриваются в следующей лекции) и отсутствуют средства описания ограничений целостности данных. В то же время графические компоненты ER – модели могут быть полезны для представления «всей картины в целом», но они слишком просты, чтобы с их помощью можно было выполнить все необходимые проектировочные работы.

Семантическое моделирование весьма полезно с точки зрения словаря данных, который в определенном смысле можно рассматривать как "базу данных разработчика для создаваемой им базы данных". В словаре данных разработчик может хранить сведения о решениях, принятых в процессе проектирования базы данных.

Совмещение словаря данных со средствами автоматизированного построения реляционных моделей на основе заданных ER – моделей легло в основу специального класса программных систем – систем автоматизированного проектирования программного обеспечения (CASE - систем), одна из которых (ERWIN) входит в план проведения лабораторных работ.

Помимо описанной схемы ER-моделирования, существует много других семантических схем моделирования. Однако большинство из них очень похожи одна на другую; в частности, многие из них можно характеризовать просто как тот или иной вариант графических обозначений для представления некоторых ограничений для внешних ключей, плюс несколько иных дополнительных компонентов.