Каковы основные термины и понятия в реляционной модели?

Вопросы по базам данных (ОПК-5,6)

Что такое база данных, что такое СУБД? Что такое модель данных, какие модели вам известны?

База данных - организованный набор информации, структурированный таким образом, чтобы посредством ЭВМ можно было производить поиск и обработку информации.

СУБД - система управления базами данных - совокупность программных средств, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

Модель данных - это совокупность структур данных и операций их обработки.

Основные модели данных.

Иерархическая модель.

Представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих по структуре дерево.

К основным понятиям иерархической структуры относятся уровень, узел и связь. Узел - это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину, не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем - первом уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т. д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один иерархический путь от корневой записи. Иерархическая модель - частный случай сетевой модели.

Сетевая модель

В сетевой модели при тех же основных понятиях, что и в иерархической (уровень, узел, связь), каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Реляционная модель данных

Объекты и связи между ними представляет в виде таблиц, при этом связи тоже рассматриваются как объекты. Все строки, составляющие таблицу в реляционной базе данных, должны иметь первичный ключ. На данный момент наиболее распространены СУБД, использующие реляционную модель данных.

Эта модель характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных.

В чем заключаются принципы построения реляционных баз данных?

Основные принципы реляционных баз данных можно сформулировать так:

- все данные на концептуальном уровне представляются в форме структуры, определенной в виде строк и столбцов и называемой отношением (relation). Более распространенный синоним слова "отношение" - таблица (или "набор записей"). Под отношением здесь понимается не отношения между таблицами, а отношение между множествами, представленными столбцами.

- все значения являются скалярами. Это значит, что для любой строки и столбца любого отношения существует одно и только одно значение;

- все операции выполняются над целым отношением и результатом этих операций также является целое отношение. Этот принцип называется замыканием. Поэтому результаты одной операции (например, запроса), можно использовать в качестве исходных данных для выполнения другой операции (подзапроса).

- значения в ячейках таблицы должны быть атомарными - одна ячейка, одно значение

- все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип

- каждый столбец имеет уникальное имя

- одинаковые строки в таблице отсутствуют

- порядок следования строк и столбцов не имеет значения.

Каковы основные термины и понятия в реляционной модели?

отношение (relation) - это вся структура целиком, набор записей (в обычном понимании - таблица).

кортеж - это каждая строка, содержащая данные. Более распространенный, но менее формальный термин - запись.

мощность - число кортежей в отношении (проще говоря, число записей);

атрибут - это столбец в отношении;

размерность - это число атрибутов в отношении;

Каждое отношение можно разделить на две части - заголовок и тело. На простом языке заголовок отношения - это список столбцов (их имен и типов), а тело - это сами записи (кортежи). Тело отношения состоит из неупорядоченного набора кортежей

Сущность (entity) - это что-то такое, о чем нужно хранить информацию в базе данных. Сущности могут моделировать конкретные понятия (клиенты, товары, звонки) и абстрактные (агент отвечает за клиента, студент записан на курс). Это понятие фигурирует во всех моделях данных.

Также важным понятием является домен. Домен - это "вид" данных, которые может содержать данный атрибут. Более четкое определение - это набор всех допустимых значений, которые может содержать данный атрибут.

Понятие "домен" не следует путать с понятием "тип данных". Тип данных - это техническое понятие (которое реализовано средствами конкретной СУБД), а домен - семантическое понятие. Например, для пола обычно используется текстовое поле длиной 1 символ или 3 символа (на уровне типа данных), в то же время на уровне домена - это только два возможных значения.

Непосредственно в СУБД механизмов, которые бы представляли домен, нет. Обычно понятие домена используется для обеспечения так называемой доменной целостности данных, например, когда введенное пользователем значений проверяется на соответствий указанному набору значений.