2. Реляционные базы данных

Ядром любой базы данных является модель данных - совокупность структур данных и операций их обработки. Далее мы будем рассматривать базы данных на основе одной из наиболее распространенных моделей - реляционной модели данных. В такой модели данные организованы в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

• каждый элемент таблицы - один элемент данных;

• все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и длину;

• каждый столбец имеет уникальное имя;

• порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

На рис. 4 дан пример реляционной таблицы, содержащей информацию о студентах.

Номер личного дела	Фамилия	Имя	Дата рождения	Группа

Рис. 4. Пример реляционной таблицы.

Строки реляционной таблицы соответствуют записям, а столбцы - полям. Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем). Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица имеет составной ключ. В таблице на рис. 4 ключевым полем является поле «Номер личного дела».

Введём понятие информационного объекта - описания некоторого реального объекта, явления, процесса в виде совокупности логически связанных реквизитов (информационных элементов). Например, информационный объект Студент имеет реквизиты: Номер личного дела, Фамилия, Имя, Дата рождения и т.д. Информационный объект имеет множество реализаций - экземпляров, каждый из которых представлен совокупностью конкретных значений реквизитов и определяется значением ключа (простого - один реквизит или составного - несколько реквизитов). Информационный объект может иметь несколько ключей.

Все информационные объекты из некоторой области связаны между собой. Различают связи трёх типов:

• один к одному (1:1);

• один ко многим (1:);

• многие ко многим (:).

Связь 1:1 предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует не более одного экземпляра информационного объекта В и наоборот. При этом каждая запись в таблице, характеризующей объект А, соответствует только одной записи в таблице, характеризующей объект В. Пример: связь между информационными объектами Студент и Сессия, когда каждый студент имеет определённый набор экзаменационных оценок в сессию.

При связи 1: одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В, но каждый экземпляр объекта В связан не более чем с одним экземпляром объекта А. При этом каждая запись в таблице, описывающей объект А, соответствует многим записям в таблице, описывающей объект В. Примером связи 1: служит связь между информационными объектами Стипендия и Сессия, когда установленный размер стипендии может повторяться многократно для различных студентов.

Связь : предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру информационного объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта B и наоборот. Пример такой связи - связь между информационными объектами Студент и Преподаватель, когда один студент обучается у многих преподавателей, а один преподаватель обучает многих студентов.

Связи между реляционными таблицами устанавливаются при помощи совпадающих значений полей. Например, можно связать таблицу Староста, содержащую поля Группа, Староста, с таблицей Студент, приведенной на рис. 4 (связь по полю Группа). При этом получим связь 1:, так как один староста относится к группе студентов, и одной записи в таблице Староста будет соответствовать много записей в таблице Студент.