Дәріс 9. Деректердің реляциялық моделі

Қатынастардың фундаменттік қасиеті. Деректердің реляциялық моделі. Негізгі анықтамалар: кестелер, атрибуттар, кортеждер, кілттер – суперкілт, потенциалды кілт, бастапқы кілт, сыртқы кілт, рекурсивті кілт.

Дәрісте қазіргі уақытта кең таралған ДҚБЖ деректер моделінің қалыптасуымен байланысты сұрақтар, яғни реляционды модель қарастырылады. Мұнда реляционды модельдегі қалыптасқан қатынастар сипаты және деректерді манипуляциялау құралдары қарастырылады.

Дәрістің мақсаты: реляционды модельдің қалыптасқан сипатын және деректер қорына сұраныс тілін құру негізі мен деректер қрын жобалаудың математикалық тәсілдерін қолдану үшін деректерді манипуляциялау операциясының негңзң ретңнде қарастыру.

9.1 Реляционды деректер қорының базалық түініктері

Алдыңғы бөлімде көрсетілген желілік және иерархиялық модельдердің кемшілігін ескере отырып, деректер моделінің қалаулы талаптарын қалыптастыруға болады:

• Бағдарламалауда ерекше икемдері жоқ модель қолданушыға түсінікті болу керек;

• Деректерді қолданудың жаңа аспектілерінің пайда болуы және жаңа байланыстарды енгізу қажеттіліктері барлық деректер моделі мен жалпы деректер қорын құрылымдануға алып келмеу керек.

Жоғарыда көрсетілген талаптарды қанағаттандыратын деректер моделі реляционды модель немесе кестелік модель деп аталады.

Мұндағы негізгі түсінік болып құтынас түсінігі қолданылады, оның бағандары негіз атрибуттарына сәйкес келетін кете түрінде көрсетіледі (кете жолының құрылымы жазба құрылымына аналогты). Әрбір атрибут домен деп аталатын белгілі жиындар мәнін қабылдай алады. Нақты өріс мәндері бар кесте жолын кортеж деп атайды («жазба нұсқасы» түсінігіне сәйкес келеді). Кесте жолдары қарапайым болады. Демек, «кесте» түсінігі деректер моделінің «файл» түсінігіне сәйкес келеді. Мұндағы бастапқы кілт – қатынастағы кортежді идентификациялайтын атрибуттардың минималды тізімі.

Студент коды

Тегі

Туған мерзімі

Туған жері

Топтық қатынастар екі тәсілмен көрсетілуі мүмкін. Бірінші тәсілде кестелердегі сәйкес топтарға, яғни қатынас мүшелеріне басқа қатынас мүшелерінің кілттік өріс (атрибут) бағандары қосылады. Екінші тәсілде топтық қатынас қосымша топ (кесте) ретінде анықталады. Осы қосымша кестенің бағандары қатынас топ–мүшелерінің кілттері болып табылады. Демек, кез келген тәсілде сәйкес деректер моделі кесте құрылымының жиынтығын құрады.

Реляционды деректер қоры терминіндегі ER-диаграмма (сурет 5.2) жазбасының мысалын қарастырайық.

Алдымен негіздерге сәйкес келетін кестені көрейік.

Столбцами этой дополнительной таблицы являются ключи групп – членов отношения. Таким образом, при любом способе соответствующая модель данных представляет собой совокупность структур таблиц.

СТУДЕНТ кестесі

Код

Тегі

Туған мерзімі

Туған жері

ФАКУЛЬТЕТ кестесі

Номер

Атауы

МАМАНДЫҚ кестесі

Номер

Атауы

Байланыстарды сипаттайтын кестелерді көрейік.

"Студент факультетте оқиды" кестесі

Студент коды

Факультет номері

"Студент мамандық бойынша оқиды" кестесі

Студент коды

Мамандық номері

"Факультетте мамандықтар бар" кестесі

Факультет номері

Мамандық номері

Мұнда жоғарыда сипатталған топтық қатынастардың екінші тәсілі көрсетілгенігін ескеру керек. Сәйкес ER-диаграмманы көрсететін көптеген нұсқаларды құруға болатыны белгілі.

Келтірілген кестелер үшін атрибуттар домені көрсетілмеген.

Домендер көрсеткішінің болмауы кесте құрамының бірмәнді емес интерпретациясына алып келеді. Мысалы, бірдей атрибуттары бар екі кестенің екі түрлі мәндік мағынасы, сәйкесінше, әр түрлі мағына да (бір кестеде факультеттің барлық студенттері туралы, екінші кестеде тек факультет старосталары туралы мәліметтер болады) болуы мүмкін.

Бір мағыналы емес интерпретацияны жою үшін домендер көрсеткіші (СТУДЕНТ; СТАРОСТА) кесте атауларын қолданады.

Кестені формальды сипаттау үшін теоретико-жиындық қатынас түсінігі қолданылады.

R қатынасының сұлбасы деп домендері көрсетілген атрибут қатынас атрибуттарының атауларының тізімі аалады және белгіленеді, мұндағы {A_i} – A_i(i=1,n) атрибутымен қабылданатын жиындар мәні.

Концептуалды модельді көрсету үшін қолданылатын қатынас сұлбасының жиынтығы реляционды деректер қорының сұлбасы деп аталады, ал сәйкес қатынастардың ағымдық мәндері реляционды деректер қоры деп аталады.

Реляционды модельдің негізгі кемшілігі ретінде байланыстарды көрсету кезіндегі ақпарат көшірмесін алуды айтуға болады.

Дербес ЕЭМ үшін көптеген ДҚБЖ реляционды деректер моделін қолдайтынын міндетті түрде ескеру керек. Мұндай таратылған ДҚБЖ мысалы ретінде барлық dBase-ұқсас жүйелерді, DB2, Paradox, Access, FoxPro, Oracle, MS SQL Server көрсетуге болады.

Реляционды модель келесі дәрісте толық қарастырылады.