Kaj je relacijski model?
Relacijski model (RM) predstavlja bazo podatkov kot zbirko relacij. Relacija ni nič drugega kot tabela vrednosti. Vsaka vrstica v tabeli predstavlja zbirko povezanih vrednosti podatkov. Te vrstice v tabeli označujejo entiteto ali razmerje iz resničnega sveta.
Imena tabel in imena stolpcev so koristna za razlago pomena vrednosti v vsaki vrstici. Podatki so predstavljeni kot niz odnosov. V relacijskem modelu so podatki shranjeni v obliki tabel. Vendar je fizično shranjevanje podatkov neodvisno od načina njihove logične organizacije.
Nekateri priljubljeni sistemi za upravljanje relacijske baze podatkov so:
- DB2 in Informix Dynamic Server - IBM
- Oracle in RDB - Oracle
- SQL Server in Access - Microsoft
V tej vadnici boste izvedeli
- Koncepti relacijskega modela
- Omejitve relacijske integritete
- Operacije v relacijskem modelu
- Najboljše prakse za ustvarjanje relacijskega modela
- Prednosti uporabe relacijskega modela
- Slabosti uporabe relacijskega modela
Koncepti relacijskega modela
- Atribut: Vsak stolpec v tabeli. Atributi so lastnosti, ki definirajo relacijo. npr. Student_Rollno, NAME itd.
- Tabele - v relacijskem modelu so odnosi shranjeni v obliki tabele. Shranjena je skupaj s svojimi entitetami. Tabela ima dve vrstici z lastnostmi in stolpce. Vrstice predstavljajo zapise, stolpci pa atribute.
- Tuple - ni nič drugega kot ena vrstica tabele, ki vsebuje en zapis.
- Shema relacije: Shema relacije predstavlja ime relacije z njenimi atributi.
- Stopnja: skupno število atributov, ki se v relaciji imenuje stopnja relacije.
- Moč: skupno število vrstic v tabeli.
- Stolpec: Stolpec predstavlja nabor vrednosti za določen atribut.
- Primer relacije - Primer relacije je končni nabor nabora v sistemu RDBMS. Primerki odnosov nikoli nimajo dvojnikov.
- Ključ povezave - Vsaka vrstica ima enega, dva ali več atributov, ki se imenuje relacijski ključ.
- Domena atributov - vsak atribut ima neko vnaprej določeno vrednost in obseg, ki je znan kot domena atributa
Omejitve relacijske integritete
Omejitve relacijske integritete v DBMS se nanašajo na pogoje, ki morajo biti prisotni za veljavno razmerje. Te relacijske omejitve v DBMS izhajajo iz pravil v mini svetu, ki ga predstavlja baza podatkov.
V DBMS obstaja veliko vrst omejitev integritete. Omejitve v sistemu upravljanja relacijske baze podatkov so večinoma razdeljene v tri glavne kategorije:
- Omejitve domene
- Ključne omejitve
- Referenčne omejitve integritete
Omejitve domene
Omejitve domene lahko kršite, če se vrednost atributa ne pojavi v ustrezni domeni ali če ni ustreznega podatkovnega tipa.
Omejitve domene določajo, da mora biti znotraj vsakega nabora vrednost vsakega atributa enolična. To je določeno kot podatkovni tipi, ki vključujejo celo število standardnih podatkovnih vrst, realna števila, znake, logične vrednosti, nize s spremenljivo dolžino itd.
Primer:
Create DOMAIN CustomerNameCHECK (value not NULL)
Prikazani primer prikazuje ustvarjanje omejitve domene, tako da CustomerName ni NULL
Ključne omejitve
Atribut, ki lahko enolično prepozna nabor v relaciji, se imenuje ključ tabele. Vrednost atributa za različne nabore v relaciji mora biti enolična.
Primer:
V dani tabeli je ID stranke ključni atribut tabele strank. Najverjetneje bo imel en ključ za eno stranko, CustomerID = 1 je samo za CustomerName = "Google".
| Identifikacijska številka stranke | Ime stranke | Stanje |
| 1. | Aktivno | |
| 2. | Amazonka | Aktivno |
| 3. | Apple | Neaktivno |
Referenčne omejitve integritete
Omejitve referenčne integritete v DBMS temeljijo na konceptu tujih ključev. Tuji ključ je pomemben atribut relacije, na katerega se je treba sklicevati v drugih odnosih. Stanje omejitve referenčne integritete se zgodi, kadar se relacija nanaša na ključni atribut druge ali iste relacije. Ključni element pa mora obstajati v tabeli.
Primer:
V zgornjem primeru imamo 2 razmerja, Stranka in Obračun.
Tuple za CustomerID = 1 se dvakrat sklicuje na relacijo Obračun. Torej vemo, da je CustomerName = Google plačal 300 USD
Operacije v relacijskem modelu
Štiri osnovne operacije posodabljanja, izvedene na modelu relacijske baze podatkov, so
Vstavi, posodobi, izbriši in izberi.
- Vstavi se uporablja za vstavljanje podatkov v relacijo
- Delete se uporablja za brisanje nabora iz tabele.
- Spremeni vam omogoča spreminjanje vrednosti nekaterih atributov v obstoječih koritih.
- Select vam omogoča, da izberete določen obseg podatkov.
Kadar koli se uporabi ena od teh operacij, omejitev integritete, podanih v shemi relacijske baze podatkov, nikoli ne sme biti kršena.
Vstavite postopek
Operacija vstavljanja daje vrednosti atributa za nov komplet, ki ga je treba vstaviti v relacijo.
Posodobitev
Vidite lahko, da je v spodnji relacijski tabeli CustomerName = 'Apple' posodobljen iz Inactive v Active.
Izbriši operacijo
Če želite določiti brisanje, pogoj v atributih relacije izbere nabor, ki ga želite izbrisati.
V zgornjem primeru je CustomerName = "Apple" izbrisano iz tabele.
Operacija Delete bi lahko kršila referenčno celovitost, če se na sklop, ki se izbriše, sklicujejo tuji ključi iz drugih nabora v isti bazi podatkov.
Izberite Operation
V zgornjem primeru je izbrano CustomerName = "Amazon"
Najboljše prakse za ustvarjanje relacijskega modela
- Podatke je treba predstaviti kot zbirko odnosov
- Vsaka relacija mora biti jasno prikazana v tabeli
- Vrstice morajo vsebovati podatke o primerkih entitete
- Stolpci morajo vsebovati podatke o atributih entitete
- Celice tabele naj vsebujejo eno vrednost
- Vsak stolpec mora dobiti enolično ime
- Dve vrstici ne moreta biti enaki
- Vrednosti atributa morajo biti iz iste domene
Prednosti uporabe relacijskega modela
- Enostavnost : relacijski podatkovni model v DBMS je preprostejši od hierarhičnega in omrežnega modela.
- Strukturna neodvisnost : Relacijska baza podatkov se ukvarja samo s podatki, ne pa tudi s strukturo. To lahko izboljša zmogljivost modela.
- Enostaven za uporabo : Relacijski model v DBMS je enostaven, saj so tabele, sestavljene iz vrstic in stolpcev, povsem naravne in enostavne za razumevanje
- Zmogljivost poizvedb : omogoča poizvedbenemu jeziku na visoki ravni, kot je SQL, da se izogne zapleteni navigaciji po zbirki podatkov.
- Neodvisnost podatkov : strukturo relacijske baze podatkov lahko spremenite, ne da bi morali spremeniti katero koli aplikacijo.
- Prilagodljivo : Glede na število zapisov ali vrstic in število polj je treba bazo podatkov povečati, da se poveča njena uporabnost.
Slabosti uporabe relacijskega modela
- Le malo relacijskih baz podatkov ima omejitve dolžin pol, ki jih ni mogoče preseči.
- Relacijske baze podatkov lahko včasih postanejo zapletene, ko količina podatkov narašča, razmerja med kosi podatkov pa postanejo bolj zapletena.
- Kompleksni sistemi relacijskih baz podatkov lahko vodijo do izoliranih baz podatkov, kjer informacij ni mogoče deliti z enega sistema na drugega.
Povzetek
- Relacijsko modeliranje baze podatkov predstavlja bazo podatkov kot zbirko relacij (tabel)
- Atribut, tabele, sklop, shema razmerja, stopnja, kardinalnost, stolpec, primer relacije so nekatere pomembne komponente relacijskega modela
- Omejitve relacijske integritete se nanašajo na pogoje, ki morajo biti prisotni za veljaven odnosni pristop v DBMS
- Omejitve domene lahko kršite, če se vrednost atributa ne pojavi v ustrezni domeni ali če ni ustreznega podatkovnega tipa
- Vstavljanje, izbiranje, spreminjanje in brisanje so operacije, ki se izvajajo v omejitvah relacijskega modela
- Relacijska zbirka podatkov se ukvarja samo s podatki, ne pa tudi s strukturo, ki lahko izboljša zmogljivost modela
- Prednosti relacijskega modela v DBMS so enostavnost, strukturna neodvisnost, enostavnost uporabe, zmožnost poizvedb, neodvisnost podatkov, razširljivost itd.
- Le malo relacijskih baz podatkov ima omejitve dolžin pol, ki jih ni mogoče preseči.