Реляциялық деректер моделі бұл Нормализацияның анықтамасы, түсінігі, құрылымы және теориясы

Мазмұны:

Реляциялық деректер моделі бұл Нормализацияның анықтамасы, түсінігі, құрылымы және теориясы
Реляциялық деректер моделі бұл Нормализацияның анықтамасы, түсінігі, құрылымы және теориясы
Anonim

Реляциялық деректер моделі - бір ретті предикаттар логикасына сәйкес құрылым мен тілді пайдалана отырып, параметрлерді басқарудың бірегей тәсілі. Оны алғаш рет 1969 жылы ағылшын ғалымы Кодд сипаттаған. Бұл жобада барлық параметрлер белгілі бір қатынаста топтастырылған кортеждер ретінде ұсынылған.

Реляциялық деректер моделінің мақсаты…

реляциялық деректерді ұсыну моделі
реляциялық деректерді ұсыну моделі

…үлгілер мен сұрауларды көрсетуге арналған декларативті әдісті қамтамасыз етеді.

Пайдаланушылар дерекқорда қандай ақпарат бар екенін және одан қандай теорияны қалайтынын тікелей белгілейді. Сондай-ақ дерекқорды басқару бағдарламалық құралы оны сақтауға арналған құрылымдарды сипаттауды қамтамасыз етсін. Сұрауларға жауап беру үшін ақпаратты іздеу процедурасы да маңызды.

РДБ көпшілігі SQL деректер анықтамаларын және іздеу тілін пайдаланады. Бұл жүйелер инженерлік жуықтау ретінде қарастырылатын нәрсені жүзеге асырадықатынас үлгісі.

SQL дерекқор схемасындағы кесте предикат айнымалысына сәйкес келеді. Негізгі шектеулер мен SQL сұраулары предикаттарға сәйкес келеді.

Алайда мұндай дерекқорлар көптеген мәліметтер бойынша реляциялық модельден ауытқиды және Кодд бастапқы принциптерді бұзатын өзгерістерге үзілді-кесілді қарсы болды.

Шолу

деректер модельдерінің түрлері реляциялық деректер моделі
деректер модельдерінің түрлері реляциялық деректер моделі

Деректердің реляциялық моделінің негізгі идеясы - мүмкін мәндерге және олардың комбинацияларына шектеулерді сипаттайтын айнымалылардың соңғы компоненті үшін предикаттар жиынтығы ретінде бүкіл деректер қорын сипаттау. Кез келген уақыттағы мазмұн соңғы (логикалық) модель болып табылады. Яғни, барлық құрамдас бөліктер қанағаттандырылатындай, предикат айнымалысына бір-бірден болатын қатынастар жиынтығы. Бұл реляциялық деректер үлгісі.

Баламалар

реляциялық деректер моделінің құрылымы
реляциялық деректер моделінің құрылымы

Басқа үлгілер иерархиялық және желілік жүйелер болып табылады. Олардың кейбіреулері ескі архитектураларды пайдалана отырып, жоғары сыйымдылықтағы деректер орталықтарында әлі де танымал. Немесе қолданыстағы жүйелер соншалықты күрделі және абстрактілі болған жағдайда, реляциялық модельді пайдалана отырып, оларға көшу өте қымбатқа түседі. Сондай-ақ жаңа нысанға бағытталған дерекқорларды атап өткен жөн.

Орындау

реляциялық деректер моделінің тұжырымдамалары
реляциялық деректер моделінің тұжырымдамалары

Бастапқыда Кодд анықтаған және басқалар түсіндірген RMD шынайы материалдануына бірнеше рет талпыныс жасалды.ғалымдар.

Деректерді көрсетудің реляциялық моделі формальды математикалық терминдермен сипатталған өз түрінің негізгі үлгісі болды. Иерархиялық және желілік базалар реляциялық жүйелерден бұрын болған, бірақ олардың спецификациялары салыстырмалы түрде бейресми болды. RMD анықталғаннан кейін әртүрлі модельдерді салыстыруға және салыстыруға көптеген әрекеттер жасалды - бұл ерте жүйелердің неғұрлым қатаң сипаттамаларына әкелді. Иерархиялық және желілік дерекқорларға арналған деректерді өңдеу интерфейстерінің процедуралық сипаты формализация мүмкіндіктерін шектеді.

Тақырыптар

Реляциялық деректер моделі концепциясы туралы іргелі болжам олардың барлығы математикалық "p" - типтік қатынастар, "Cn" - бірнеше декарттық көбейтіндінің ішкі жиыны болып табылатын жұптық қатынас түрінде берілген. домендер. Математикалық модельде мұндай деректер туралы пікір айту екі мәнді предикат логикасында жүзеге асырылады, яғни әрбір сөйлем үшін екі мүмкін бағалау бар: ақиқат немесе жалған (және белгісіз немесе қолданылмайтын сияқты үшінші мән жоқ)., олардың әрқайсысы жиі 0) ұғымымен байланысты. Деректер мәнерлі қуатта баламалы есептеу немесе алгебра арқылы өңделеді.

Дерек үлгілерінің түрлері, реляциялық деректер үлгісі

RMD әзірлеушіге ақпараттың дәйекті, логикалық көрінісін жасауға мүмкіндік береді. Мұның барлығына әдетте логикалық схема деп аталатын дерекқор дизайнына көрсетілген шектеулерді енгізу арқылы қол жеткізіледі. Теория процесті дамыту болып табыладымодельді қалыпқа келтіру, оның көмегімен белгілі бір қажетті қасиеттері бар дизайн логикалық балама баламалар жиынтығынан таңдалуы мүмкін. Қол жеткізу жоспарларында және басқа іске асырулар мен операцияларда мәліметтер ДҚБЖ қозғалтқышымен өңделеді және логикалық үлгіде көрсетілмейді. Бұл өнімділікті реттеу жиі логикалық функцияны өзгертуді талап ететін әдеттегі тәжірибеден айырмашылығы.

Негізгі реляциялық деректер үлгісі құрылыс блогын білдіреді - бұл әдетте минимумға дейін азайтылған домен немесе ақпарат түрі. Кортеж – төлсипат мәндерінің реттелген жиыны. Ал олар өз кезегінде атау мен түрдің өзара жұбы болып табылады. Ол скаляр немесе күрделірек болуы мүмкін.

Қатынас тақырып пен денеден тұрады

реляциялық деректер моделінің негіздері
реляциялық деректер моделінің негіздері

Бірінші - төлсипаттар жинағы.

Дене (n-ші қатынасы бар) кортеждер жинағы.

Тангенс тақырыбы да әрбір құрылымның тақырыбы болып табылады.

Реляциялық деректер үлгісі n-кортеждер жинағы ретінде анықталған. Математикада да, MRD-де де жиын - бұл қайталанбайтын бірегей элементтердің ретсіз жинағы, дегенмен кейбір ДҚБЖ олардың деректеріне реттілік жүктейді. Математикада кортежде реттілік бар және қайталауға мүмкіндік береді. Э. Ф. Кодд бастапқыда осы математикалық анықтаманы пайдаланып кортеждерді орнатты.

Кейінірек Э. Ф. Коддтың тамаша идеяларының бірі тапсырыс берудің орнына атрибут атауларын пайдалану әлдеқайда ыңғайлы болады (әдеттежағдай) қарым-қатынасқа негізделген компьютер тілінде. Бұл мәлімдеме бүгінгі күнге дейін пайдалы. Тұжырымдама өзгергенімен, «кортеж» атауы өзгерген жоқ. Бұл айырмашылықтың бірден және маңызды салдары - реляциялық модельде декарттық өнім коммутативті болады.

Кесте – қарым-қатынастардың жалпы көрнекі көрінісі. Кортеж жол ұғымына ұқсас.

Relvar - бұл жанаманың белгілі бір түрінің атаулы айнымалысы, оған кез келген уақытта осы түрдің кейбір қатынасы тағайындалады, дегенмен көзқараста бос кортеждер болуы мүмкін.

Реляциялық деректер моделінің негіздері: барлық ақпарат қатынастардағы ақпараттық мәндер арқылы көрсетіледі. Осы принципке сәйкес реляциялық база рельварлар жиыны болып табылады және әрбір сұраудың нәтижесі жанама ретінде көрсетіледі.

Реляциялық дерекқордың жүйелілігі оны пайдаланатын қолданбаларға енгізілген ережелермен емес, логикалық схеманың бөлігі ретінде жарияланған және барлық қолданбалар үшін ДҚБЖ арқылы орындалатын шектеулермен бекітіледі. Шектеулер салыстырмалы салыстыру операторларын қолдануда көрсетіледі, олардың тек біреуі ғана ішкі жиын (⊆), теориялық тұрғыдан жеткілікті. Іс жүзінде бірнеше пайдалы таңбашалар қолжетімді болады деп күтілуде, олардың ішінде кандидат кілттері мен сыртқы көз шектеулері ең маңызды болып табылады. Реляциялық деректер үлгісінің мәні осы.

Түсіндіру

РМД-ны толық бағалау үшін мақсатты түсіндіруді түсіну қажет.қатынас ретінде.

Түртіп алудың денесі кейде оның кеңеюі деп аталады. Себебі, оны кейбір предикаттың ұлғаюын білдіретіндей түсіндіру керек. Бұл әрбір бос айнымалыны атаумен ауыстыру арқылы құруға болатын шынайы сөйлемдер жинағы.

Нысанды қатынас деректер үлгілері арасында бір-бір сәйкестік бар. Қатынас денесінің әрбір кортежі оның әрбір бос айнымалысын ауыстыру арқылы предикатты жасау үшін төлсипат мәндерін береді. Нәтиже қатынастың денесінде кортеждің пайда болуына байланысты ақиқат деп есептелетін мәлімдеме. Керісінше, тақырыбы қатынас атауына сәйкес келетін, бірақ негізгі мәтінде көрсетілмейтін әрбір процесс жалған болып саналады.

Бұл болжам жабық әлем гипотезасы ретінде белгілі. Ол практикалық деректер қорларында жиі бұзылады, онда кортеждің болмауы сәйкес сөйлемнің ақиқаты белгісіз екенін білдіруі мүмкін. Мысалы, тіл дағдылары кестесінде белгілі бір терминдердің («Джон», «испанша») болмауы Джон есімді баланың испан тілін білмейтінін дәлелдеуге міндетті болмауы мүмкін.

Дерекқорларға қолдану, қалыпқа келтіру теориясы

Типтік реляциялық RDM-де пайдаланылатын ақпарат тақырыбы бүтін сандар жиыны, күндерді құрайтын таңбалар жолдарының жинағы немесе екі логикалық шын және жалған және т.б. болуы мүмкін. Бұл фигуралардың сәйкес пәндік атаулары «Көрсеткіш», «Қажетті жұмысты орындау» атаулары бар жолдар болуы мүмкін."Уақыт", "Логикалық" және т.б. және т.б..

Алайда, реляциялық теория қандай түрлерге қолдау көрсету керектігін көрсетпейтінін түсіну маңызды. Бұл шынында да, қазіргі уақытта ережелер жүйе ұсынатын кірістірілгендерге қосымша пайдаланушы нысандарына қолжетімді болады деп күтілуде.

Атрибут

реляциялық деректер моделі көрсетеді
реляциялық деректер моделі көрсетеді

Бұл әдетте баған деп аталатын теорияда қолданылатын термин. Сол сияқты, кесте теоретикалық терминнің орнына жиі қолданылады (бірақ ол SQL тіліндегі қатынастың синонимі емес). Кестенің деректер құрылымы әрқайсысының бірегей баған атауы және оған рұқсат етілген мәндер түрі бар баған анықтамаларының тізімі ретінде көрсетіледі.

Төлсипат мәні - Джон До және 35 сияқты белгілі бір орындағы жазба.

Кортеж негізінен жолмен бірдей, тек SQL RDBMS жүйесінде қатардағы бағандардың мағыналары реттелген, кортеждер бөлінбейді. Оның орнына, әрбір анықтама мәні кортеждегі реттік орны бойынша емес, тек аты бойынша анықталады. Төлсипат атауы Аты немесе Жасы болуы мүмкін.

Қатынас

реляциялық деректер моделі болып табылады
реляциялық деректер моделі болып табылады

Бұл құрылымдағы деректердің көрінісімен бірге құрылымды анықтау кестесі. Анықтама - тақырып, ал ондағы деректер - негізгі, жолдар жинағы. Қатынас айнымалысы әдетте негізгі кесте деп аталады. Оған тағайындалған мәннің тақырыбыкез келген уақыт берілген ұяшықта көрсетілгенге сәйкес келеді және оның денесі соңғы тағайындалғанға сәйкес келеді, кейбір жаңарту мәлімдемесін шақырады (әдетте INSERT, UPDATE немесе DELETE).

Жиын-теориялық тұжырым

Қарым-қатынастардың реляциялық моделіндегі негізгі ұғымдар атрибуттардың атаулары мен атаулары болып табылады. Оларды «Тұлға» және «Аты» сияқты жолдар ретінде көрсету керек және әдетте оларды қамту үшін айнымалы мәндерді пайдалану қажет болады. Тағы бір негізгі ұғым - сандар мен жолдар сияқты қажетті және маңызды мағыналарды қамтитын атомдық мәндер жиынтығы.

Ұсынылған: