4. Сетевая модель данных
Стандарт сетевой модели впервые был определен в 1975 году организацией CODASYL (Conference of Data System Languages), которая определила базовые понятия модели и формальный язык описания.
Элемент данных — то же, что и в иерархической модели, то есть минимальная информационная единица, доступная пользователю с использованием СУБД.
Агрегат – это именованная совокупность элементов данных (понятие аналогично сегменту)
Запись – это именованная совокупность агрегатов и элементов данных. Как и в иерархической модели различают понятия типа записи и экземпляра записи.
Набор фактически отражает иерархическую связь между двумя типами записей. Родительский тип записи в данном наборе называется владельцем набора, а дочерний тип записи — членом того же набора.
Между двумя типами записей может быть определено любое количество наборов: например, можно построить два взаимосвязанных набора. Существенным ограничением набора является то, что один и тот же тип записи не может быть одновременно владельцем и членом набора.
5. Реляционная модель данных
Реляционная модель является удобной и наиболее привычной формой представления информации в виде таблицы. Таблица представляется двумерной, где присутствуют строки и столбцы. Строки называются записями, столбцы – полями. Каждая таблица должна хранить информацию об одном объекте. К достоинствам отнесем однородность представления информации. Реляционная модель позволяет легко изменить схему, т.е. присоединить новые элементы данных.
Общая характеристика реляционной модели данных
Основы реляционной модели данных были впервые изложены в статье Е.Кодда в 1970 г. Эта работа послужила стимулом для большого количества статей и книг, в которых реляционная модель получила дальнейшее развитие. Наиболее распространенная трактовка реляционной модели данных принадлежит К.Дейту . Согласно Дейту, реляционная модель состоит из трех частей:
Структурная часть описывает, какие объекты рассматриваются реляционной моделью. Постулируется, что единственной структурой данных, используемой в реляционной модели, являются нормализованные n-арные отношения.
Целостная часть описывает ограничения специального вида, которые должны выполняться для любых отношений в любых реляционных базах данных. Это целостность сущностей и целостность внешних ключей.
Манипуляционная часть описывает два эквивалентных способа манипулирования реляционными данными - реляционную алгебру и реляционное исчисление.
Перечень источников:
Дейт К. Дж. Введение в систему баз данных.: перевод с английского – 6 издание – К.: Диалектика, 1998. – 784 с.
Хомоненко А.Д. Базы данных: Учебник/Под ред.проф А.Д.Хомоненко.-СПб.:Корона, 2004.- 736 с.
Тема 1.3. Реляционная модель бд. Логическое представление данных. Атрибуты и ключи
Тип лекции: текущая
План:
1. Основные понятия реляционной модели данных
2. Свойства отношений
3. Реляционные ключи
1. Основные понятия реляционной модели данных
Реляционная модель использует данные только простых типов. Простые или атомарные типы данных не обладают внутренней структурой. Данные такого типа называются скалярами. К простым типам относятся:
- целые,
- вещественные,
- перечисляемый,
- дата,
- время,
- строковый,
- натуральный и т.д.
В реляционной модели данных с понятием типом данной тесно связано понятие домена.
Домен рассматривается как под множество значений некоторого типа данных и обладает следующими свойствами:
- домен несет уникальное имя,
- домен определен на некотором простом типе данных,
- домен может иметь некоторое логическое условие, описывающее под множеством данных для него,
- домен несет определенную смысловую нагрузку.
Фундаментальным понятием реляционной модели данных является понятие отношений.
Реляционная модель данных некоторой предметной области представляет собой набор отношений, изменяющихся во времени.
N-арным отношением R называется подмножество декартового произведения множеств D1×D2×…×Dn (n>=1)не обязательно различных.
Исходные множества D1, D2… называются доменами. Полное декартовое произведение - это набор всевозможных сочетаний из n-элементов каждая, где каждый элемент берется из своего домена.
Например, имеем три домена: D1 содержит три фамилии, D2 — набор из двух учебных дисциплин и D3 — набор из трех оценок. Допустим, содержимое доменов следующее:
D1 = {Иванов, Крылов, Степанов};
D2 = (Теория автоматов, Базы данных};
D3 = {3, 4, 5}
Тогда полное декартово произведение содержит набор из 18 троек, где первый элемент — это одна из фамилий, второй — это название одной из учебных дисциплин, а третий — одна из оценок.
Отношение имеет простую графическую интерпретацию, оно может быть представлено в виде таблицы, столбцы которой соответствуют вхождениям доменов в отношение, а строки — наборам из п значений, взятых из исходных доменов, которые расположены в строго определенном порядке в соответствии с заголовком.
Атрибут – поименованный столбец отношений или вхождение домена отношения.
Кортеж – строка отношения.
Арностью ( степенью или рангом) отношения называется количество атрибутов отношения (к-во столбцов таблицы).
Кардинальностью (мощностью) отношения называется к-во картежей отношения(к-во строк в таблице)
Схемой отношения называется перечень атрибутов с указанием их доменов Sr= (A1,A2,…An) Ai подмножество Di.
Реляционная БД это набор взаимосвязанных схем отношений.
Схемой реляционной базы данных называется набор заголовков отношений, входящих в базу данных.
Реляционной базой данных называется набор отношений. Однако в отличие от сетевой иерархической модели в реляционной модели связи выражены неявно. В каждой связи одно из отношений является основным, а другое подчиненным ( иерархические связи поддерживаются ), при этом отношения должны иметь общий набор атрибутов. В основном отношении этот набор – первичный ключ (PRIMARY KEY), в подчиненном отношении этот набор атрибутов называется внешним ключом (FOREING KEY). В общем случае один кортеж основного отношения может быть связан с несколькими кортежами подчиненного.