Die relasionele datamodel is Definisie, konsep, struktuur en teorie van normalisering

INHOUDSOPGAWE:

Die relasionele datamodel is Definisie, konsep, struktuur en teorie van normalisering
Die relasionele datamodel is Definisie, konsep, struktuur en teorie van normalisering
Anonim

Die relasionele datamodel is 'n unieke benadering tot die bestuur van parameters deur struktuur en taal volgens enkelorde-predikaatlogika te gebruik. Dit is die eerste keer in 1969 deur die Engelse wetenskaplike Codd beskryf. In hierdie projek word alle parameters aangebied as tupels wat in sekere verwantskappe gegroepeer is.

Die doel van die relasionele datamodel…

relasionele datavoorstellingsmodel
relasionele datavoorstellingsmodel

…is om 'n verklarende metode te verskaf om modelle en navrae te spesifiseer.

Gebruikers let direk op watter inligting die databasis bevat en watter teorie hulle daaruit wil hê. En laat ook die databasisbestuursagteware sorg vir die beskrywing van die strukture om dit te stoor. Die inligtingherwinningsprosedure om op versoeke te reageer is ook belangrik.

Die meeste RDB'e gebruik SQL-datadefinisies en 'n soektaal. Hierdie stelsels implementeer wat as 'n ingenieursbenadering gesien kan wordverhoudingsmodel.

'n Tabel in 'n SQL-databasisskema stem ooreen met 'n predikaatveranderlike. Sleutelbeperkings en SQL-navrae pas by predikate.

Sulke databasisse wyk egter in baie besonderhede van die relasionele model af, en Codd het veranderings wat die oorspronklike beginsels in gedrang bring, heftig teengestaan.

Oorsig

tipes datamodelle relasionele datamodel
tipes datamodelle relasionele datamodel

Die hoofgedagte van die relasionele datamodel is die beskrywing van die hele databasis as 'n stel predikate vir die finale komponent van die veranderlikes, wat die beperkings op moontlike waardes en hul kombinasies beskryf. Die inhoud op enige gegewe tydstip is die finale (logiese) model. Dit wil sê 'n stel relasies, een per predikaatveranderlike, sodat alle komponente bevredig is. Dit is die relasionele datamodel.

Alternatiewe

relasionele datamodelstruktuur
relasionele datamodelstruktuur

Ander modelle is hiërargiese en netwerkstelsels. Sommige van hulle, wat ouer argitekture gebruik, is steeds gewild in datasentrums met hoë kapasiteit. Of in gevalle waar bestaande sisteme so kompleks en abstrak is dat die oorgang na hulle deur gebruik te maak van die relasionele model buitensporig duur sou wees. En ook opmerklik is die nuwe objekgeoriënteerde databasisse.

Implementering

relasionele datamodelkonsepte
relasionele datamodelkonsepte

Daar was verskeie pogings om die ware materialisering van RMD te kry, oorspronklik deur Codd gedefinieer en deur ander verduidelikwetenskaplikes.

Die relasionele datavoorstellingsmodel was die belangrikste een in sy soort, wat in formele wiskundige terme beskryf is. Hiërargiese en netwerkbasisse het voor relasionele stelsels bestaan, maar hul spesifikasies was relatief informeel. Sodra RMD gedefinieer is, is baie pogings aangewend om verskillende modelle te vergelyk en te kontrasteer - en dit het gelei tot strenger beskrywings van vroeë stelsels. Alhoewel die prosedurele aard van die datamanipulasie-koppelvlakke vir hiërargiese en netwerkdatabasisse die moontlikhede vir formalisering beperk het.

Temas

Die fundamentele aanname oor die konsep van 'n relasionele datamodel is dat hulle almal voorgestel word as 'n wiskundige "p" - tipiese verwantskappe, "Cn" - 'n paarsgewyse verwantskap, wat 'n subset in die Cartesiese produk van verskeie domeine. In die wiskundige model word redenering oor sulke data uitgevoer in 'n tweewaarde-predikaatlogika, wat beteken dat daar vir elke sin twee moontlike evaluerings is: óf waar of onwaar (en daar is geen derde waarde, soos onbekend of nie van toepassing nie, wat elkeen dikwels geassosieer word met die konsep van 0). Data word verwerk met behulp van calculus of algebra, wat ekwivalent is in uitdrukkingskrag.

Tipes datamodelle, relasionele datamodel

RMD laat die ontwikkelaar toe om 'n konsekwente, logiese siening van inligting te skep. Dit word alles bereik deur die genoemde beperkings in die databasisontwerp in te sluit, wat algemeen na verwys word as die logiese skema. Die teorie is om 'n proses te ontwikkelmodel normalisering, waardeur 'n ontwerp met sekere gewenste eienskappe gekies kan word uit 'n stel logies ekwivalente alternatiewe. In toegangsplanne en ander implementerings en bedrywighede word die besonderhede deur die DBMS-enjin hanteer en word dit nie in die logiese model weerspieël nie. Dit is in teenstelling met algemene praktyk waarin prestasie-instelling dikwels veranderinge aan die logiese funksie vereis.

Die basiese relasionele datamodel verteenwoordig 'n bousteen - dit is 'n domein of tipe inligting, gewoonlik tot 'n minimum verminder. 'n Tupel is 'n geordende stel kenmerkwaardes. En hulle is op hul beurt 'n wedersydse paar van naam en tipe. Dit kan óf 'n skalêre waarde óf 'n meer komplekse een wees.

'n Verwantskap bestaan uit 'n kopskrif en 'n liggaam

grondbeginsels van die relasionele datamodel
grondbeginsels van die relasionele datamodel

Die eerste is 'n stel eienskappe.

Die liggaam (met die nde verhouding) is 'n stel tupels.

Die tangency header is ook die onderwerp van elke struktuur.

Die relasionele datamodel word gedefinieer as 'n stel n-tupels. In beide wiskunde en MRD is 'n stel 'n ongeordende versameling unieke nie-gedupliseerde elemente, alhoewel sommige DBBS'e 'n volgorde op hul data afdwing. In wiskunde het 'n tupel 'n volgorde en laat duplisering toe. E. F. Codd het oorspronklik tupels opgestel deur hierdie wiskundige definisie te gebruik.

Later was een van E. F. Codd se wonderlike idees dat die gebruik van kenmerkname in plaas van volgorde baie geriefliker sou wees (oor die algemeengeval) in 'n verhoudingsgebaseerde rekenaartaal. Hierdie stelling is vandag nog bruikbaar. Alhoewel die konsep verander het, is die naam "tuple" nie getransformeer nie. 'n Onmiddellike en belangrike gevolg van hierdie onderskeid is dat in die relasionele model die Cartesiese produk kommutatief word.

'n Tabel is 'n algemene visuele voorstelling van verhoudings. 'n Tupel is soortgelyk aan die konsep van 'n tou.

Relvar is 'n benoemde veranderlike van 'n spesifieke tipe raaklyn waaraan te alle tye 'n verband van daardie tipe toegeken word, alhoewel die blik nul-tupels kan bevat.

Basiese van die relasionele datamodel: alle inligting word verteenwoordig deur inligtingwaardes in verhoudings. In ooreenstemming met hierdie beginsel is die relasionele basis 'n stel relvars, en die resultaat van elke navraag word voorgestel as 'n tangency.

Die konsekwentheid van 'n relasionele databasis word nie afgedwing deur reëls wat ingebou is in die toepassings wat dit gebruik nie, maar eerder deur beperkings wat as deel van die logiese skema verklaar word en deur die DBBS vir alle toepassings afgedwing word. Beperkings word uitgedruk in die gebruik van relasionele vergelykingsoperateurs, waarvan slegs een 'n subset (⊆) is, teoreties voldoende. In die praktyk word verwag dat verskeie nuttige kortpaaie beskikbaar sal wees, waarvan kandidaatsleutels en eksterne bronbeperkings die belangrikste is. Dit is waaroor die relasionele datamodel gaan.

Interpretasie

Om RMD ten volle te waardeer, is dit nodig om die beoogde interpretasie te verstaanas 'n verhouding.

Die liggaam van 'n aanraking word soms sy verlenging genoem. Dit is omdat dit geïnterpreteer moet word as 'n toename in een of ander predikaat. Dit is die stel ware sinne wat gevorm kan word deur elke vrye veranderlike met 'n naam te vervang.

Daar is 'n een-tot-een korrespondensie tussen objek-relasionele datamodelle. Elke tupel van die verhoudingsliggaam verskaf kenmerkwaardes om die predikaat te instansieer deur elk van sy vrye veranderlikes te vervang. Die resultaat is 'n stelling wat as waar beskou word as gevolg van die voorkoms van 'n tupel in die liggaam van die verhouding. Omgekeerd word elke proses waarvan die titel ooreenstem met die verhoudingsnaam, maar nie in die liggaam verskyn nie, as vals beskou.

Hierdie aanname staan bekend as die geslote wêreld hipotese. Dit word dikwels in praktiese databasisse geskend, waar die afwesigheid van 'n tupel kan beteken dat die waarheid van die ooreenstemmende sin onbekend is. Byvoorbeeld, die afwesigheid van sekere terme ("John", "Spaans") in die Taalvaardigheidskaart is dalk nie noodwendig 'n bewys dat 'n seun met die naam John nie Spaans praat nie.

Toepassing op databasisse, normaliseringsteorie

Die inligtingsonderwerp wat in 'n tipiese relasionele RDM gebruik word, kan 'n stel heelgetalle wees, 'n stel karakterstringe waaruit datums bestaan, of twee booleane waar en onwaar, ensovoorts. Die ooreenstemmende vakname vir hierdie figure kan stringe wees met die name "Indeks", "Doen die nodige werk","Tyd", "Boolean" ensovoorts, ensovoorts.

Dit is egter belangrik om te verstaan dat relasionele teorie nie spesifiseer watter tipes ondersteun moet word nie. En dit is inderdaad waar, daar word tans verwag dat voorsienings beskikbaar sal wees vir pasgemaakte entiteite bykomend tot die ingeboude wat deur die stelsel verskaf word.

kenmerk

die relasionele datamodel verteenwoordig
die relasionele datamodel verteenwoordig

Dit is die term wat in teorie gebruik word vir wat gewoonlik 'n kolom genoem word. Net so word tabel algemeen gebruik in die plek van die teoretiese term tangency (alhoewel dit geensins sinoniem is met relasie in SQL nie). Die datastruktuur van 'n tabel word gespesifiseer as 'n lys kolomdefinisies, elk met 'n unieke kolomnaam en die tipe waardes wat daarvoor toegelaat word.

Kenmerkwaarde is 'n inskrywing by 'n spesifieke ligging, soos John Doe en 35.

'n Tupel is basies dieselfde as 'n ry, behalwe dat in SQL RDBMS, waar die betekenisse van die kolomme in 'n ry gerangskik is, die tupels nie geskei word nie. In plaas daarvan word elke definisiewaarde slegs deur sy naam geïdentifiseer, nie deur sy ordinale posisie in die tupel nie. Die kenmerknaam kan Naam of Ouderdom wees.

Attitude

die relasionele datamodel is
die relasionele datamodel is

Dit is 'n struktuurdefinisietabel saam met die voorkoms van data in daardie struktuur. Die definisie is die kopskrif, en die data daarin is die liggaam, 'n stel rye. Die verhoudingsveranderlike word gewoonlik die hooftabel genoem. Die titel van die waarde wat daaraan toegeken is inenige tyd pas by die een wat in die gegewe sel gespesifiseer is, en sy liggaam stem ooreen met die een wat dit laas toegeken is, wat die een of ander bywerkingstelling oproep (gewoonlik INSERT, UPDATE, of DELETE).

Set-teoretiese formulering

Basiese konsepte in die relasionele model van verhoudings is die name en name van eienskappe. Hulle moet voorgestel word as stringe soos "Persoon" en "Naam" en sal gewoonlik veranderlikes moet gebruik om hulle te span. Nog 'n basiese konsep is 'n stel atoomwaardes wat nodige en belangrike betekenisse soos getalle en stringe bevat.

Aanbeveel: