3. Реляционная модель данных

Реляционные модели данных отличаются от сетевых и иерархических простотой структур данных, удобным для пользователя табличным представлением и доступом к данным. Реляционная модель данных является сово­купностью простейших двумерных таблиц — отношений (объектов модели) Связи между двумя логически связанными таблицами в реляционной модели уста­навливаются по равенству значений одинаковых атрибутов таблиц-отношений.

Таблица-отношение является универсальным объектом реляционных моде­лей. Это обеспечивает возможность унификации обработки данных в различных СУБД, поддерживающих реляционную модель. Операции обработки реляцион­ных моделей основаны на использовании универсального аппарата алгебры отно­шений и реляционного исчисления.

1. Структуры данных реляционной модели

Таблица является основным типом структуры данных (объектом) реляционной модели. Структура таблицы определяется совокупностью столбцов. В каждой строке таблицы содержится по одному значению в соответствующем столбце. В таблице не может быть двух одинаковых ст1юк. Общее число строк не ограничено.

Столбец соответствует некоторому элементу данных — атрибуту, который является простейшей структурой данных. В таблице не могут быть определены множественные элементы, группа или повторяющаяся группа, как в рассмотрен­ных выше сетевых и иерархических моделях. Каждый столбец таблицы должен иметь имя соответствующего элемента данных (атрибута). Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно идентифицируют строку таблицы, явля­ются ключом таблицы.

В реляционном подходе к построению баз данных используется терминология теории отношений. Простейшая двумерная таблица определяется как отноше­ние. Столбец таблицы со значениями соответствующего атрибута называется доменом, а строки со значениями разных атрибутов — кортежем

Определения и основные понятия

Ключ таблицы-отношения. Кортежи не должны повторяться внутри таб­лицы-отношения и, соответственно они должны иметь уникальный идентификатор — первичный ключ.

Первичный ключ называется простым, когда он состоит из одного атрибута. или составным, когда он состоит из нескольких атрибутов. Кроме первичного ключа, в отношении могут существовать и вторичные ключи.

Вторичный ключ — это такой ключ, значения которого могут повторяться в разных строках-кортежах. По ним может отыскиваться группа строк с одинако­вым значением вторичного ключа.

Нормализованные таблицы-отношения

Важным требованием, предъявляемым к отношениям (таблицам) реляционной модели, является нормализация данных, представленных таблицей. Первично нормализованная таблица содержит строки, в которых для каждого атрибута мо­жет быть только одно значение. Это соответствует ранее упомянутому требова­нию недопустимости множественных и повторяющихся структур дачных. Ненормализованной таблице обычно соответствует одна или несколько нормали­зованных таблиц-отношений.

2. Логические связи в реляционной модели. Реляционная база данных

Логические связи

Для логической связи одной таблицы-отношения с другой таблицей-отношением первая таблица-отношение должна содержать внешний ключ. Внешним клю­чом подчиненной таблицы является вторичный ключ этого отношения, который в то же время выполняет роль первичного ключа в главной таблице. Такие оди­наково определенные атрибуты в разных отношениях являются средством логи­ческой связи между кортежами разных отношений и играют роль ключа связи.

Реляционная база данных

Совокупность нормализованных отношений (реляционных таблиц), логически взаимосвязанных и отражающих некоторую предметную область, образует реля­ционную базу данных (РБД). В ходе разработки БД должен быть определен состав логически взаимосвязанных реляционных таблиц и определен состав атрибутов каждого отношения. Состав атрибутов должен отвечать требовани­ям нормализации. Нормализация отношений может быть обеспечена на этапе логического проектирования БД в процессе разработки информационно-логичес­кой модели.