Базовые понятия реляционной модели данных.

Принципы реляционной модели данных были изложены в 1970 году Э. Коддом (IBM). Согласно Дейту, РМД состоит из 3 частей:

1. Структурная часть. Описывает объекты, рассматриваемые в РМД. Единственной структурой данных, используемой в РМД, является нормализованные n-арные отношения.

2. Целостная часть. Описывает ограничения специального вида, которые должны выполняться для любых отношений в любой РМД. Это правило целостности сущности и ссылочной целостности. Если данные ограничения выполняются, то обеспечивается целостность БД (свойство, означающее, что БД содержит полную и непротиворечивую информацию, необходимую и достаточную для корректной работы с данными). Если ограничения, наложенные на БД, выполняются, то обеспечивается целостность БД.

3. Манипуляционная часть. Описывает 2 эквивалентных способа манипулирования реляционными данными: реляционную алгебру и реляционное счисление.

Реляционная БД представляет собой множество взаимосвязанных таблиц (в теории БД - отношений), каждая из которых содержит информацию об объектах определённого типа. Почти все современные БД – реляционные.

Свойства объекта

			Поля таблицы Информация об объекте

При решении задач (например, создание БД для решения какой-либо задачи) обычно отвлекаются от деталей представления объектов, несущественных с точки зрения поставленной задачи. Такой приём, когда внимание фиксируется на выбранных свойствах объекта и игнорируются остальные, называется абстрагированием, а полученный новый объект называется абстракцией или моделью исходного объекта. Полученный объект описывается новыми данными. В зависимости от момента образования и периода их существования различают следующие виды данных:

1. Исходные. Это сведения о предметной области, которые требуются в ходе решения задачи, но известны заранее. К ним относятся знания об исходных объектах.

2. Промежуточные. Соответствуют представлениям об объектах, вводимым в рассмотрение в ходе решения задачи. Так же данные, обычно, заранее не известны и их получение не является конечной целью, однако без них невозможно получение решения.

3. Конечные (результаты). Соответствуют моделям объектов предметной области, получаемым (синтезируемым) в результате решения задачи. По этим данным путём интерпретации приходят к объектам предметной области, являющимся результатом решения задачи.

Данные также делятся на константы и переменные. Константы – это данные, которые не изменяются во время решения задачи, а переменные – это данные, которые меняют своё значения в процессе решения задачи.

Для чёткости (единообразия) описания данных используется понятие типа данных, то есть каждому элементу данных приписывается некоторый тип. Тип данных определяет:

• Множество значений (состояний) данных.

• Множество допустимых операций над данными.

• Внутренне представление данных.

Для каждого элемента данных определяется его имя и тип. В общем случае данные по типу делятся на простые и составные. Простые типы отличаются тем, что одному имени соответствует строго одно значение. Имени же одного из составных типов соответствует набор (ряд) значений. Примерами составных типов являются матрицы (массивы), файлы (множества) и т.п.

В основе теории БД лежат понятия множества и реляционной алгебры.

Множество – это такой объект, который представляет собой коллекцию (набор) других объектов (элементов множества), порядок расположения и тип которых не играет никакой роли.

Характеристики множества:

1. Тип элементов: не ограничен ничем.

2. Обозначение {1,2,3,…} – множество целых чисел.

3. Порядок элементов не играет роли.

4. Число элементов: не ограничено ничем.

5. Ø – пустое множество.

В каждый момент времени их бесконечного числа возможных элементов в множестве присутствует конечный набор элементов. Этот конечный (конкретный) набор элементов и является значением множества.

Алгеброй называется множество объектов с заданной над этим множеством объектов совокупностью операций. В реляционной алгебре объектами операций является особый вид множеств – отношение.