Лекция 3. Реляционная модель данных

Содержание лекционного занятия:

· Базовые понятия реляционной модели данных

· Типы данных

· Домен

Реляционная модель позволила решить одну из важнейших задач в управлении базами данных — обеспечить независимость представления и описания данных от прикладных программ, следствием чего было бы существенное упрощение проектирования и программирования баз данных. Поэтому после опубликования работ Кодда начались активные исследования по созданию реляционной системы управления базами данных. В результате этих исследований во второй половине 70-х годов был создан ряд коммерческих и некоммерческих реляционных СУБД.

К основным достоинствам реляционного подхода к управлению базой данных следует отнести:

· наличие небольшого набора абстракций, которые позволяют сравнительно просто моделировать большую часть распространенных предметных областей и допускают точные формальные определения, оставаясь интуитивно понятными;

· наличие простого и в то же время мощного математического аппарата, опирающегося главным образом на теорию множеств и математическую логику и обеспечивающего теоретический базис реляционного подхода к организации баз данных;

· возможность манипулирования данными без необходимости знания конкретной физической организации баз данных во внешней памяти.

Базовые понятия реляционной модели данных

Термин «реляционный» (от английского relation — отношение) указывает прежде всего на то, что такая модель хранения данных построена на взаимоотношении составляющих ее частей, которые удобно представлять в виде двумерной таблицы. Кодд показал, что набор отношений (таблиц) может быть использован для хранения данных об объектах реального мира и моделирования связей между ними. Таким образом, реляционная модель данных представляет информацию в виде совокупности взаимосвязанных таблиц, которые принято называть отношениями или реляциями.

Основными понятиями реляционной модели данных являются:

· тип данных;

· домен;

· атрибут;

· кортеж;

· ключ.

Рассмотрим смысл этих понятий на примере отношения (таблицы) СТУДЕНТЫ, содержащего информацию о студентах некоторого вуза (табл.1).

Таблица1. Пример отношения СТУДЕНТЫ реляционной базы данных

№_студ_ билета	Имя	Дата_ рождения	Курс	Специальность
23980282	Алексеев Д. А.	12.03.1982	2	Биология
22991380	Яковлев Н. В.	25.12.1979	4	Физика
22657879	Михайлов В. В.	29.02.1979	5	Математика
24356783	Афанасьев А. В.	19.08.1983	1	Иностранный язык
24350283	Кузнецов В. И.	03.10.1982	1	Физика
23125681	Смирнов А. Д.	26.03.1981	3	История

Тип данных

Понятие тип данных в реляционной модели данных полностью эквивалентно соответствующему понятию в алгоритмических языках. Набор поддерживаемых типов данных определяется СУБД и может сильно различаться в разных системах. Однако практически все СУБД поддерживают следующие типы данных:

· целочисленные;

· вещественные;

· строковые;

· специализированные типы данных для денежных величин;

· специальные типы данных для временных величин (дата и/или время);

· типы двоичных объектов (данный тип не имеет аналога в языках программирования; обычно для его обозначения используется аббревиатура BLOB — Binary Large Object).

В рассматриваемом примере используются три типа данных — строковый (столбцы «Имя» и «Специальность»), временной тип (столбец «Дата_рождения») и целочисленный тип («Курс» и «№_студенческого _ билета»).

Домен

Наименьшая единица данных реляционной модели — это отдельное атомарное (неразложимое) для данной модели значение данных. Доменом называется множество атомарных значений одного и того же типа. Иными словами, домен представляет собой допустимое потенциальное множество значений данного типа.

В нашем примере можно для каждого столбца таблицы определить домен:

· домены «Имена» и «Специальности» для столбцов «Имя» и «Специальность» соответственно будут базироваться на строковом типе данных — в число их значений могут входить только те строки, которые могут изображать имя и название специальности (в частности, такие строки не должны начинаться с мягкого знака);

· домен «Даты_рождения» для столбца «Дата_рождения» определяется на базовом временном типе данных — данный домен содержит только допустимый диапазон дат рождения студентов;

· домены «Номера_курсов» и «Номера_студенческих_билетов» базируются на целочисленном типе — в число его значений могут входить только те целые числа, которые могут обозначать номер курса университета (обычно от 1 до 6) и номер студенческого билета (обязательно положительное число).

Следует отметить также семантическую нагрузку понятия домена: данные считаются сравнимыми только в том случае, когда они относятся к одному домену. Если же значения двух атрибутов берутся из различных доменов, то их сравнение, вероятно, лишено смысла. В нашем примере значения доменов «Номера_курсов» и «Номера_студенческих_билетов» основаны на одном типе данных — целочисленном, но не являются сравнимыми.

Вопросы для самоконтроля:

1.Понятия атрибутов.

2.Понятие первичного ключа, записи.

3.Вторичные индексы.

4.Что такое предметная область базы данных?

5. Что такое объект базы данных?

Рекомендуемая литература:

1.Ладыженский Г.М. Базы данных: коротко о главном. - М.: Изд.-во НИИСИ РАН, 2000. - 114 с

2.Информатика: Учебник/Под ред. проф. Н.В. Макаровой, - М.: Финансы и статистика, 1997, 2000.

Ұқсас жұмыстар

Жүйелік мәліметтер қоры

Қoймaның дeрeктeр бaзacын жoбaлaу