7.Реляционная модель данных.

Реляционная модель основана на математическом понятии отношения, физическим представлением которого является двумерная таблица, состоящая из строк одинаковой структуры. Логическая структура данных представляется набором связанных таблиц. Модель поддерживает связь “один к одному” и “один ко многим”. Связь “многие ко многим” реализуется с помощью декомпозиции. Тип объекта в этой модели называется сущностью, а характеристики объектов их атрибутами. Набор атрибутов, однозначно определяющий каждый объект, называют ключом. Атрибут можно рассматривать как переменную, принимающую значения из некоторого множества значений, называемого доменом атрибута. Множество кортежей R называют отношением, а количество атрибутов n – арностью отношения. Количество содержащихся в отношении кортежей называется кардинальностью отношения. Совокупность атрибутов называется схемой отношения. Само отношение R называется текущим значением. База данных обычно содержит несколько отношений; совокупность их схем называется схемой реляционной базы данных. Для таблицы должны выполняться следующие правила: таблица имеет имя, отличное от имен других таблиц; каждая клетка таблицы содержит только атомарное значение; каждый столбец таблицы имеет уникальное имя; данные для столбца берутся из одного множества значений; порядок следования столбцов не имеет значения; таблица не имеет повторяющихся строк; строки не имеют имен; порядок следования строк не имеет значения. Любая таблица имеет один или несколько столбцов, значения которых однозначно идентифицируют каждую ее строку. Такой столбец (или совокупность столбцов) называется первичным ключом. Взаимосвязи таблиц в реляционной модели поддерживаются внешними ключами. Внешний ключ – это столбец (или совокупность столбцов), значения которого однозначно характеризуют сущности, представленные строками некоторого другого отношения, т.е. задают значения их первичного ключа. Необходимо, чтобы база данных удовлетворяла условиям целостности. Для обеспечения выполнения условий целостности, на базу данных накладываются некоторые ограничения, которые называют ограничениями целостности. Выделяют два основных типа ограничений целостности: целостность сущностей и целостность ссылок. Ограничение первого типа означает, что любое отношение должно обладать первичным ключом. Ограничение ссылочной целостности заключается в том, что внешний ключ не может быть указателем на несуществующую строку в таблице. Контроль целостности осуществляется проверкой ограничений целостности:

1. ключевой столбец не может содержать неопределенное значение (определитель NULL);

2. для связанных таблиц каждой строке основной таблицы соответствует нуль или более строк подчиненной таблицы;

3. для связанных таблиц в подчиненной таблице нет строк, не имеющих родительских строк в основной таблице;

4. для связанных таблиц каждая строка подчиненной таблицы имеет только одну родительскую строку в основной таблице.

Основными операциями манипулирования данных являются: добавление строк; модификация строк; удаление строк.

Достоинствами реляционной модели являются простота, наглядность, независимость от данных. Реляционные модели для организации связей между записями применяют не внутренние указатели, а фактические значения атрибута, используя общий атрибут в каждой из записей. Недостатки реляционной модели связаны с однородностью структуры данных, семантической перегруженностью модели, ограниченным набором операций.