Что такое реляционная модель?
Реляционная модель (RM) представляет базу данных как набор отношений. Отношение - это не что иное, как таблица значений. Каждая строка в таблице представляет собой набор связанных значений данных. Эти строки в таблице обозначают сущность или отношение реального мира.
Имя таблицы и имена столбцов помогают интерпретировать значение значений в каждой строке. Данные представлены в виде набора отношений. В реляционной модели данные хранятся в виде таблиц. Однако физическое хранение данных не зависит от логической организации данных.
Некоторые популярные системы управления реляционными базами данных:
- DB2 и Informix Dynamic Server - IBM
- Oracle и RDB - Oracle
- SQL Server и доступ - Microsoft
В этом руководстве вы узнаете
- Концепции реляционной модели
- Ограничения реляционной целостности
- Операции в реляционной модели
- Лучшие практики для создания реляционной модели
- Преимущества использования реляционной модели
- Недостатки использования реляционной модели
Концепции реляционной модели
- Атрибут: каждый столбец в таблице. Атрибуты - это свойства, определяющие отношение. например, Student_Rollno, NAME и т. д.
- Таблицы - в реляционной модели отношения сохраняются в формате таблицы. Он хранится вместе со своими сущностями. Таблица имеет две строки свойств и столбцы. Строки представляют записи, а столбцы - атрибуты.
- Кортеж - это не что иное, как одна строка таблицы, которая содержит одну запись.
- Схема отношения: Схема отношения представляет имя отношения с его атрибутами.
- Степень: общее количество атрибутов, которые в отношении называются степенью отношения.
- Количество элементов : общее количество строк в таблице.
- Столбец: столбец представляет набор значений для определенного атрибута.
- Экземпляр отношения. Экземпляр отношения - это конечный набор кортежей в системе СУБД. Экземпляры отношения никогда не имеют повторяющихся кортежей.
- Ключ отношения - каждая строка имеет один, два или несколько атрибутов, который называется ключом отношения.
- Домен атрибута - у каждого атрибута есть предопределенное значение и область действия, известная как домен атрибута.
Ограничения реляционной целостности
Ограничения реляционной целостности в СУБД относятся к условиям, которые должны присутствовать для действительного отношения. Эти реляционные ограничения в СУБД вытекают из правил мини-мира, который представляет база данных.
В СУБД существует множество типов ограничений целостности. Ограничения системы управления реляционными базами данных в основном делятся на три основные категории:
- Ограничения домена
- Ключевые ограничения
- Ограничения ссылочной целостности
Ограничения домена
Ограничения домена могут быть нарушены, если значение атрибута не отображается в соответствующем домене или не относится к соответствующему типу данных.
Ограничения домена определяют это внутри каждого кортежа, и значение каждого атрибута должно быть уникальным. Это указывается как типы данных, которые включают стандартные типы данных целые числа, действительные числа, символы, логические значения, строки переменной длины и т. Д.
Пример:
Create DOMAIN CustomerNameCHECK (value not NULL)
Показанный пример демонстрирует создание ограничения домена таким образом, что CustomerName не равно NULL.
Ключевые ограничения
Атрибут, который может однозначно идентифицировать кортеж в отношении, называется ключом таблицы. Значение атрибута для разных кортежей в отношении должно быть уникальным.
Пример:
В данной таблице CustomerID является ключевым атрибутом таблицы клиентов. Скорее всего, у него будет один ключ для одного клиента, CustomerID = 1 предназначен только для CustomerName = "Google".
| Пользовательский ИД | Имя Клиента | Положение дел |
| 1 | Активный | |
| 2 | Amazon | Активный |
| 3 | яблоко | Неактивный |
Ограничения ссылочной целостности
Ограничения ссылочной целостности в СУБД основаны на концепции внешних ключей. Внешний ключ - важный атрибут отношения, на который следует ссылаться в других отношениях. Состояние ограничения ссылочной целостности возникает, когда отношение относится к ключевому атрибуту другого или того же отношения. Однако этот ключевой элемент должен существовать в таблице.
Пример:
В приведенном выше примере у нас есть 2 отношения: Клиент и Биллинг.
Кортеж для CustomerID = 1 упоминается дважды в отношении Billing. Итак, мы знаем, что CustomerName = Google выставил счет в размере 300 долларов США.
Операции в реляционной модели
Четыре основные операции обновления, выполняемые в модели реляционной базы данных:
Вставить, обновить, удалить и выбрать.
- Insert используется для вставки данных в отношение
- Delete используется для удаления кортежей из таблицы.
- Modify позволяет изменять значения некоторых атрибутов в существующих кортежах.
- Выбрать позволяет выбрать определенный диапазон данных.
При применении одной из этих операций ограничения целостности, указанные в схеме реляционной базы данных, никогда не должны нарушаться.
Вставить операцию
Операция вставки дает значения атрибута для нового кортежа, который следует вставить в отношение.
Операция обновления
Вы можете видеть, что в приведенной ниже таблице отношений CustomerName = 'Apple' изменено с Inactive на Active.
Удалить операцию
Чтобы указать удаление, условие для атрибутов отношения выбирает кортеж для удаления.
В приведенном выше примере CustomerName = "Apple" удаляется из таблицы.
Операция удаления может нарушить ссылочную целостность, если на удаляемый кортеж ссылаются внешние ключи из других кортежей в той же базе данных.
Выберите операцию
В приведенном выше примере выбрано CustomerName = "Amazon".
Лучшие практики для создания реляционной модели
- Данные должны быть представлены как набор отношений
- Каждое отношение должно быть четко отображено в таблице.
- Строки должны содержать данные об экземплярах сущности.
- Столбцы должны содержать данные об атрибутах сущности.
- Ячейки таблицы должны содержать одно значение
- Каждому столбцу должно быть присвоено уникальное имя.
- Никакие две строки не могут быть идентичными
- Значения атрибута должны быть из одного домена.
Преимущества использования реляционной модели
- Простота : реляционная модель данных в СУБД проще, чем иерархическая и сетевая модель.
- Структурная независимость : реляционная база данных занимается только данными, а не структурой. Это может улучшить производительность модели.
- Простота использования : реляционная модель в СУБД проста, поскольку таблицы, состоящие из строк и столбцов, довольно естественны и просты для понимания.
- Возможность запросов : это позволяет языку запросов высокого уровня, такому как SQL, избежать сложной навигации по базе данных.
- Независимость данных : структура реляционной базы данных может быть изменена без изменения какого-либо приложения.
- Масштабируемость : что касается количества записей или строк, а также количества полей, база данных должна быть увеличена для повышения удобства использования.
Недостатки использования реляционной модели
- Некоторые реляционные базы данных имеют ограничения на длину полей, которые нельзя превышать.
- Иногда реляционные базы данных могут становиться сложными по мере роста объема данных, а отношения между частями данных усложняются.
- Сложные системы реляционных баз данных могут привести к изолированным базам данных, в которых информация не может передаваться из одной системы в другую.
Резюме
- Моделирование реляционной базы данных представляет базу данных как набор отношений (таблиц).
- Атрибут, таблицы, кортеж, схема отношения, степень, мощность, столбец, экземпляр отношения - вот некоторые важные компоненты реляционной модели.
- Ограничения реляционной целостности относятся к условиям, которые должны присутствовать для правильного подхода к отношениям в СУБД.
- Ограничения домена могут быть нарушены, если значение атрибута не отображается в соответствующем домене или не относится к соответствующему типу данных.
- Insert, Select, Modify и Delete - операции, выполняемые в ограничениях реляционной модели.
- Реляционная база данных касается только данных, а не структуры, которая может улучшить производительность модели.
- Преимуществами реляционной модели в СУБД являются простота, структурная независимость, простота использования, возможность запросов, независимость данных, масштабируемость и т. Д.
- Некоторые реляционные базы данных имеют ограничения на длину полей, которые нельзя превышать.