10.3.Типы баз данных.
Рис.10.1.Схема
иерархической модели данных.
Иерархические БД – их структуру можно представить в виде дерева (рис.10.1), причем объекты нижних уровней являются частью объектов верхних уровней (каждый объект имеет ровно одного родителя).
Рис.10.2.Схема сетевой модели данных.
Сетевые БД – наподобие иерархических (рис.10.2), но каждый объект может иметь больше одного родителя (структуру можно представить в виде графа). Фактически сетевая модель является расширением иерархической.
Реляционные БД, которые основаны на использовании для хранения данных совокупности двумерных таблиц (рис. 10.3), называемых «отношениями» и математических операций над множествами. Реляционная модель была предложена в 1969 г. американским ученым Е.Ф. Коддом.1)
Примечание.
Наиболее распространенные среди существующих промышленных СУБД (Oracle, Sybase, MS SQL, Interbase, Informix и др.) поддерживают реляционный тип БД.
Рис.10.3. Схема реляционной модели данных.
10.4.Основные понятия реляционных бд.
Таким образом:
Определение. Реляционная база данных — это хранилище данных, содержащее набор двухмерных таблиц.
Любая таблица реляционной базы данных состоит из строк (называемых также записями) и столбцов (называемых также полями).
Строки таблицы содержат сведения о представленных в ней фактах (или документах, или людях, одним словом, — об однотипных объектах). На пересечении столбца и строки находятся конкретные значения содержащихся в таблице данных.
Данные в таблицах должны удовлетворять следующим принципам:
Каждое значение, содержащееся на пересечении строки и колонки, должно быть атомарным (то есть не расчленяемым на несколько значений).
Значения данных в одной и той же колонке должны принадлежать к одному и тому же типу, доступному для использования в данной СУБД.
Каждая запись в таблице уникальна, то есть в таблице не существует двух записей с полностью совпадающим набором значений ее полей.
Каждое поле имеет уникальное имя.
Последовательность полей в таблице несущественна.
Последовательность записей также несущественна.
В теории реляционных баз данных кроме понятий запись и поля используются также понятия тип данных, домен, атрибут, кортеж, первичный ключ и отношение..
Теперь дадим определения понятиям атрибут, кортеж и отношение.
Определение. Атрибутом называется столбец таблицы (в теории баз данных – это пара (имя_атрибута: имя_домена)).
Определение. Кортеж – это строка таблицы (в теории баз данных – множество атрибутов, соответствующих одной строке отношения).
Определение. Отношение – это двумерная таблица, все строки которой уникальны (в теории баз данных – множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения).
Следствием того, что все кортежи в отношении должны быть уникальны, является наличие у отношения первичного ключа (primary key).
Определение. Первичный ключ – это атрибут (или несколько атрибутов), значения которого (которых) однозначно определяют кортеж отношения, при этом, если первичный ключ состоит из более чем одного столбца — из набора атрибутов, он называется составным первичным ключом (composite primary key).
Различают три типа бинарных связей: «один к одному», «один ко многим» и «многие ко многим».
Когда имеет место связь между единственными экземплярами отношений (таблиц) с обеих сторон, между сторонами имеет место тип связи «один к одному».
Если имеет место связь между единственным экземпляром отношения (таблицы) первой стороны и множеством экземпляров отношений (таблиц) другой, то такая связь между сторонами характеризуется как «один ко многим».
В тех случаях, когда каждый экземпляр отношений (таблиц) первой стороны имеет множество связей с отношения (таблицами) другой стороны и, в свою очередь, каждый экземпляр отношений (таблиц) другой стороны имеет связи с отношениями (таблицами) первой стороны, такая связь между сторонами классифицируется как «многие ко многим».
Определение. Атрибут (или несколько атрибутов) одного отношения, который является первичным ключом другого отношения называется внешним ключом (foreign key). Иными словами, поле в первой таблице, указывающее на поле в другой таблице, связанной с данной таблицей, называется внешним ключом.
Большинство современных СУБД предоставляют следующие основные операциями по работе с БД:
Добавление новой таблицы – определение структуры новой таблицы (т.е. перечня полей и их типов), присваивание таблице имени и создания пустой таблицы;
Удаление существующей таблицы;
Изменение структуры существующей таблицы – изменение перечня полей и/или их типов;
Изменение связей между реляционными таблицами – т.е. коррекция состава связей между реляционными таблицами БД;
Переназначение (если это необходимо) первичных и внешних ключей связи и, как следствие, изменение схемы БД.