Co je relační model?
Relační model (RM) představuje databázi jako soubor vztahů. Relace není nic jiného než tabulka hodnot. Každý řádek v tabulce představuje kolekci souvisejících datových hodnot. Tyto řádky v tabulce označují entitu nebo vztah v reálném světě.
Název tabulky a názvy sloupců jsou užitečné pro interpretaci významu hodnot v každém řádku. Data jsou reprezentována jako sada vztahů. V relačním modelu jsou data uložena jako tabulky. Fyzické ukládání dat je však nezávislé na způsobu, jakým jsou data logicky uspořádána.
Některé populární systémy pro správu relačních databází jsou:
- DB2 a Informix Dynamic Server - IBM
- Oracle a RDB - Oracle
- SQL Server a Access - Microsoft
V tomto výukovém programu se naučíte
- Pojmy relačního modelu
- Omezení relační integrity
- Operace v relačním modelu
- Osvědčené postupy pro vytváření relačního modelu
- Výhody použití relačního modelu
- Nevýhody použití relačního modelu
Pojmy relačního modelu
- Atribut: Každý sloupec v tabulce. Atributy jsou vlastnosti, které definují relaci. např. Student_Rollno, NAME atd.
- Tabulky - V relačním modelu se relace ukládají ve formátu tabulky. Je uložen spolu s jeho entitami. Tabulka obsahuje dva řádky a sloupce vlastností. Řádky představují záznamy a sloupce představují atributy.
- Tuple - Není to nic jiného než jeden řádek tabulky, který obsahuje jeden záznam.
- Schéma relace: Schéma relace představuje název relace s jejími atributy.
- Stupeň: Celkový počet atributů, který se v relaci nazývá stupeň relace.
- Mohutnost: Celkový počet řádků v tabulce.
- Sloupec: Sloupec představuje sadu hodnot pro konkrétní atribut.
- Relace instance - Relace instance je konečná sada n-tic v systému RDBMS. Relační instance nikdy nemají duplicitní n-tice.
- Relační klíč - Každý řádek má jeden, dva nebo více atributů, kterému se říká relační klíč.
- Atributová doména - Každý atribut má nějakou předdefinovanou hodnotu a rozsah, který se nazývá doména atributu
Omezení relační integrity
Omezení relační integrity v DBMS jsou odkazována na podmínky, které musí být platné pro platný vztah. Tato relační omezení v DBMS jsou odvozena z pravidel v mini-světě, která databáze představuje.
V DBMS existuje mnoho typů omezení integrity. Omezení systému správy relačních databází se většinou dělí do tří hlavních kategorií:
- Omezení domény
- Klíčová omezení
- Omezení referenční integrity
Omezení domény
Omezení domény mohou být porušena, pokud se hodnota atributu neobjevuje v odpovídající doméně nebo není příslušného datového typu.
Omezení domény určují, že v rámci každé n-tice, a hodnota každého atributu musí být jedinečná. Toto je specifikováno jako datové typy, které zahrnují standardní datové typy celá čísla, reálná čísla, znaky, logické hodnoty, řetězce proměnné délky atd.
Příklad:
Create DOMAIN CustomerNameCHECK (value not NULL)
Zobrazený příklad ukazuje vytvoření omezení domény tak, že CustomerName nemá NULL
Klíčová omezení
Atribut, který dokáže jednoznačně identifikovat n-tici ve vztahu, se nazývá klíč tabulky. Hodnota atributu pro různé n-tice ve vztahu musí být jedinečná.
Příklad:
V dané tabulce je ID zákazníka klíčovým atributem tabulky zákazníků. Je pravděpodobné, že bude mít jeden klíč pro jednoho zákazníka, CustomerID = 1 je pouze pro CustomerName = "Google".
| Zákaznické identifikační číslo | Jméno zákazníka | Postavení |
| 1 | Aktivní | |
| 2 | Amazonka | Aktivní |
| 3 | Jablko | Neaktivní |
Omezení referenční integrity
Omezení referenční integrity v DBMS jsou založena na konceptu cizích klíčů. Cizí klíč je důležitým atributem relace, na kterou by se mělo v jiných vztazích odkazovat. Stav omezení referenční integrity nastane, když relace odkazuje na klíčový atribut jiné nebo stejné relace. Tento klíčový prvek však musí v tabulce existovat.
Příklad:
Ve výše uvedeném příkladu máme 2 vztahy, zákazník a fakturace.
Tuple pro CustomerID = 1 je ve vztahu Billing odkazováno dvakrát. Takže víme CustomerName = Google má fakturační částku 300 $
Operace v relačním modelu
Čtyři základní operace aktualizace prováděné na modelu relační databáze jsou
Vložit, aktualizovat, odstranit a vybrat.
- Vložit se používá k vložení dat do relace
- Odstranit se používá k odstranění n-tic z tabulky.
- Modify vám umožní změnit hodnoty některých atributů ve stávajících n-ticích.
- Výběr umožňuje vybrat konkrétní rozsah dat.
Kdykoli se použije jedna z těchto operací, nesmí být nikdy porušena omezení integrity uvedená ve schématu relační databáze.
Operace vložení
Operace vložení udává hodnoty atributu pro novou n-tici, která by měla být vložena do relace.
Aktualizace operace
Vidíte, že v níže uvedené relační tabulce je CustomerName = 'Apple' aktualizováno z Neaktivní na Aktivní.
Smazat operaci
Chcete-li zadat odstranění, podmínka na atributech relace vybere n-tici, která má být odstraněna.
Ve výše uvedeném příkladu je CustomerName = "Apple" odstraněn z tabulky.
Operace Odstranit by mohla narušit referenční integritu, pokud je odstraněná n-tice odkazována cizími klíči z jiných n-tic ve stejné databázi.
Vyberte operaci
Ve výše uvedeném příkladu je vybráno CustomerName = "Amazon"
Osvědčené postupy pro vytváření relačního modelu
- Data je třeba představovat jako soubor vztahů
- Každý vztah by měl být v tabulce jasně zobrazen
- Řádky by měly obsahovat údaje o instancích entity
- Sloupce musí obsahovat údaje o atributech entity
- Buňky tabulky by měly obsahovat jednu hodnotu
- Každý sloupec by měl mít jedinečný název
- Žádné dva řádky nemohou být identické
- Hodnoty atributu by měly být ze stejné domény
Výhody použití relačního modelu
- Jednoduchost : Relační datový model v DBMS je jednodušší než hierarchický a síťový model.
- Strukturální nezávislost : Relační databáze se týká pouze dat, nikoli struktury. To může zlepšit výkon modelu.
- Snadné použití : Relační model v DBMS je snadný, protože tabulky skládající se z řádků a sloupců jsou zcela přirozené a snadno pochopitelné
- Schopnost dotazu : Umožňuje vysokorychlostnímu dotazovacímu jazyku, jako je SQL, vyhnout se složité navigaci v databázi.
- Nezávislost na datech : Strukturu relační databáze lze změnit, aniž byste museli měnit jakoukoli aplikaci.
- Škálovatelné : Pokud jde o počet záznamů nebo řádků a počet polí, databáze by měla být rozšířena, aby se zlepšila její použitelnost.
Nevýhody použití relačního modelu
- Několik relačních databází má limity na délky polí, které nelze překročit.
- Relační databáze se někdy mohou stát složitějšími, jak roste množství dat, a vztahy mezi částmi dat se komplikují.
- Komplexní systémy relačních databází mohou vést k izolovaným databázím, kde informace nelze sdílet z jednoho systému do druhého.
souhrn
- Relační modelování databáze představuje databázi jako soubor vztahů (tabulek)
- Atribut, tabulky, n-tice, schéma relace, stupeň, mohutnost, sloupec, instance relace, jsou některé důležité součásti relačního modelu
- Omezení relační integrity jsou odkazována na podmínky, které musí existovat pro platný přístup relace v DBMS
- Omezení domény mohou být porušena, pokud se hodnota atributu nezobrazuje v odpovídající doméně nebo není příslušného datového typu
- Vložit, Vybrat, Upravit a Odstranit jsou operace prováděné v omezeních relačního modelu
- Relační databáze se týká pouze dat, nikoli struktury, která může zlepšit výkon modelu
- Výhody relačního modelu v DBMS jsou jednoduchost, strukturální nezávislost, snadné použití, schopnost dotazů, nezávislost na datech, škálovatelnost atd.
- Několik relačních databází má limity na délky polí, které nelze překročit.