6. Реляционная модель данных. Основные понятия и определения.

Типы реляционных БД:

• Многофайловая модель

• Однофайловая модель

• Репозитарий БД

Хотя реляционная модель данных в настоящее время является преобладающей, она реализуется несколькими способами. Эти варианты реализации модели сформировались исторически. Они отличаются уровнем строгости по отношению к данным и элементам проекта и уровнем технических требований.

Многофайловая модель. Проект состоит из отдельных разнотипных файлов, расположение которых не контролируется. Проект почти не зависим от ОС. В случае отсутствия файла сбой происходит во время выполнения кода. Компиляция проекта характера ситуации не меняет. Проекты перегружены файлами. Отследить какие файлы в проекте не используются практически невозможно. Таблицы, с которыми работает приложение, не гарантируют целостность хранения информации, поэтому называются БД весьма условно. Проблемы многопользовательской работы принципиально решаются на уровне ОС.

Однофайловая модель. Проект состоит из одного крупного файла, в котором находятся все элементы проекта. Для контроля за содержимым БД предназначен менеджер проекта (прототип репозитария). БД отличается очень высоким уровнем совместимости. При подключении нескольких пользователей (>12) скорость работы приложения резко падает.

БД на основе репозитария. Такие СУБД поддерживают возможность "открытого доступа к данным" (ODBC), которые могут находиться на любом удаленном компьютере или в другой БД. БД самостоятельно контролирует свою целостность посредством ограничений. Корректность многопользовательской работы контролируется механизмом транзакций. Проекты, созданные такими СУБД могут синхронизировать процесс обмена данными между удаленными хранилищами с помощью репликаций.

Основные понятия и определения.

Реляционная модель основана на математическом понятии отношения, физическим представлением которого является таблица.

Структура реляционных данных

Отношение - это плоская таблица, состоящая из столбцов и строк. В любой реляционной СУБД предполагается, что пользователь воспринимает базу данных как набор таблиц. Однако следует подчеркнуть, что это восприятие относит­ся только к логической структуре базы данных, т.е. к внешнему и концептуальному уровням архитектуры ANSI-SPARC. Подобное восприятие не относится к физической структуре базы данных, которая может быть реализована с помощью различных структур хранения.

Атрибут – это поименованный столбец отношения. В реляционной модели отношения используются для хранения информации об объ­ектах, представленных в базе данных. Отношение обычно имеет вид двумерной табли­цы, в которой строки соответствуют отдельным записям, а столбцы - атрибутам. При этом атрибуты могут располагаться в любом порядке - независимо от их переупорядо­чивания отношение будет оставаться одним и тем же, а потому иметь тот же смысл.

Домен - это набор допустимых значений для одного или нескольких атрибутов. Домены представляют собой чрезвычайно мощный компонент реляционной моде­ли. Каждый атрибут реляционной базы данных определяется на некотором домене. Домены могут отличаться для каждого из атрибутов, но два и более атрибутов могут определяться на одном и том же домене.

Кортеж - это строка отношения. Элементами отношения являются кортежи, или строки, таблицы. Описание структуры отношения вместе со спецификацией доменов и любыми другими ограничениями возможных значений атрибутов иногда называют его заго­ловком (или содержанием). Обычно оно является фиксированным, до тех пор, пока смысл отношения не изменяется за счет добавления в него дополнительных атрибутов. Кортежи называются расширением, состоянием или те­лом отношения, которое постоянно меняется.

Степень – степень отношения определяется количеством атрибутов, кото­рое оно содержит. Отношение только с одним атрибутом имеет степень 1 и называется унарным отношением (или 1-арным кортежем). Отношение с двумя атрибутами называется бинарным, отноше­ние с тремя атрибутами - тернарным, а для отношений с большим количеством атрибутов используется термин n-арный (n-аrу). Определение степени отноше­ния является частью заголовка отношения.

Кардинальность – это количество кортежей, которое содержит отношение.

Количество содержащихся в отношении кортежей называется кардинальностью отношения. Эта характеристика меняется при каждом добавлении или удалении кортежей. Кардинальность является свойством тела отношения и определяется те­кущим состоянием отношения в произвольно взятый момент. И, наконец, мы подо­шли к определению самой реляционной базы данных.

Реляционная база данных – набор нормализованных отношений. Реляционная база данных состоит из отношений, структура которых определяется с помощью особых методов, называемых нормализацией.