Üldiselt on andmebaasisüsteemid varustatud päringukeelega, mis aitab kasutajatel eksemplaride päringuid teha. Selliseid on kahte tüüpi – relatsioonialgebra ja relatsiooniarvutus. Esimene on protseduuriline päringukeel, mis võtab sisendiks seose eksemplare ja väljastab väljundina näidissuhteid. Kasutab selleks unaar- või kahendarvutust. Relatsioonialgebra teostatakse rekursiivselt ja vahetulemusi käsitletakse seostena.
Karteesi toode (Χ)
Ühendab kahe erineva suhte teabe üheks.
Märgistus – r Χ s, kus r ja s on suhted ja nende väljund määratakse kui
r Χ s={qt | q ∈ r ja t ∈ s}.
Järeldus. Määrab seose, mis näitab kõiki õpetusega kirjutatud raamatuid ja artikleid.
Ümbernimetamise toiming (ρ).
Relatsioonialgebra seos on tulemused, kuid ilma nimeta. Ümbernimetamise toiming võimaldab muuta väljundväärtust, mida tähistatakse väikese kreeka tähega ρ.
Tähistus – ρ x (E), kus avaldise E tulemus salvestatakse koos nimegax.
Lisatoimingud:
- määra ristmik;
- ülesanne;
- loomulik ühendus.
Suhtearvutus
See on mitteprotseduuriline päringukeel, mis tähendab, et see ütleb teile, mida teha, kuid ei selgita, kuidas seda rakendada. Relatsiooniarvutus on kahel kujul:
- korrelatsiooniarvutus;
- muutujate vahemike filtreerimine.
Notation – T/State: tagastab kõik T-koremendid, mis vastavad tingimusele. Tulemus. Tagastab korteeži nimega. TRC-d saab kvantifitseerida. Võite kasutada eksistentsiaalseid (∃) ja universaalseid kvantoreid (∀). Järeldus. Ül altoodud päring annab sama tulemuse kui eelmine.
Domeeni relatsiooniarvutus DRC
Filtri muutuja kasutab atribuudi domeeni, mitte täisarvu väärtusi (nagu on tehtud ülalmainitud TRC-s).
Märkused – {a 1, a 2, a 3, …, a | P (a 1, a 2, a 3, …, a)}, kus a1, a2 on atribuudid ja P tähistab sisemiste väärtustega koostatud valemeid.
Järeldus. Määrab artikli, lehe ja teema seoses TutorialsPoint, kus teemaks on andmebaas.
Nagu TRC-d, saab Kongo DV-d kirjutada ka eksistentsiaalsete ja universaalsete kvantorite abil. DRC hõlmab ka relatsioonialgebra operaatoreid. Arvutamise, arvutamise ja punktidevaheliste seoste korrelatsiooni väljenduse tugevus on samaväärne.
Relatsiooniarvutuse ja algebra variatsioonid ja skeemid
Diagrammidena esitatud ER-mudel annab hea ülevaate olulistest seostest, mida on lihtsam mõista. Skemaatilisi esitusi saab kaardistada relatsiooniskeemiga, st neid saab luua koos. Kõiki ER piiranguid ei ole võimalik relatsioonimudelisse importida, kuid ligikaudse struktuuri saab genereerida. Diagrammide teisendamiseks sellesse süsteemi on saadaval mitu protsessi ja algoritmi. Mõned neist on automatiseeritud, teised aga käsitsi loodud. ER diagrammid koosnevad peamiselt järgmistest kriteeriumidest:
- üksus ja selle atribuudid;
- link, mis on seos ül altoodud väärtuste vahel.
Objektide ja suhete võrdlemine toimub erinevatel viisidel ja skeemidel. Näiteks olem on teatud atribuutidega reaalmaailma objekt. Sobitamisprotsess, algoritm on järgmine:
- loo iga objekti jaoks tabel;
- atribuudid peaksid muutuma vastavate andmetüüpidega tabeliväljadeks;
- primaarvõtme deklareerimine.
Suhe on olemite vaheline seos. Koostamisprotsess on järgmine:
- loo suhete tabel;
- lisage kõigi osalevate üksuste primaarvõtmed sobivate andmetüüpidega tabeliväljadena;
- kui seosel on atribuut, määrake iga atribuut tabeliväljaks;
- ühendage esmane võti, millest kõik koosnebülejäänu osalevatele objektidele;
- määrake kõik võõrvõtmepiirangud.
Nõrkade komplektide ja hierarhiliste objektide kuvamine toimub vastav alt teatud süsteemile. Kõigepe alt on vaja mõista nende väärtuste olulisi aluseid ja määratlusi. Nõrk funktsioonide komplekt on see, millega pole seotud primaarvõtit. Kuvamisprotsess on järgmine:
- loo tabel nõrga objektide komplekti jaoks;
- lisa kõik atribuudid skeemi väljana;
- määrake tuvastamiseks esmane võti;
- määrake kõik võõrvõtmepiirangud.
Hierarhiliste objektide kuvamine relatsioonialgebra keele spetsialiseerumise või üldistamise alusel toimub järjestikuste üksuste kujul. Algoritm on järgmine:
- loo tabeleid kõigi kõrgema taseme madalama taseme objektide jaoks;
- lisa esmased võtmed;
- madalal tasemel rakendage kõiki teisi madalama taseme objektide atribuute;
- deklareerige tabeli esmased võtmed;
- määrake välisvõtme piirangud.
Olemasolevad valikud teabe kirjeldamiseks, salvestamiseks, muutmiseks
SQL on relatsiooniandmebaaside programmeerimiskeel. See on välja töötatud algebra ja korrelatsiooniarvutuse abil. SQL tuleb paketina kõigi suuremate DBMS-i distributsioonidega. Sisaldab nii andmeid kui ka keeli nendega manipuleerimiseks. Relatsioonialgebra SQL-i andmete määratluse atribuute kasutades saate kujundada ja muuta andmebaasi skeemi,samas kui haldus- ja reguleerimisomadused ning andmete muudatused võimaldavad salvestada ja hankida süsteemi installitud teavet. Kasutab struktuuri ja süsteemi määratlemiseks järgmist käskude komplekti:
- loob DBMS-ist uusi andmebaase, tabeleid ja vaateid.
- viskab käske.
- muudab andmebaasi skeemi.
- see käsk lisab stringiobjektile atribuudi.
SQL on varustatud andmemanipulatsioonikeelega (DML). See muudab andmebaasi eksemplari teabe sisestamise, värskendamise ja kustutamise teel. DML vastutab kõigi andmete muutmise eest. SQL sisaldab DML-i jaotises järgmisi käske:
- SELECT on üks põhilisi päringukäske. See on analoogne relatsioonialgebra projektsioonioperatsiooniga. See valib atribuudid WHERE-klauslis kirjeldatud tingimuse alusel.
- FROM – see jaotis võtab argumendina nime, millest atribuute valida/projitseerida. Kui on antud rohkem kui üks nimi, vastab see üksus Descartes'i tootele.
- WHERE – see jaotis määrab predikaadi või tingimused, mis peavad olema täidetud projitseeritud atribuudi kvalifitseerimiseks.
Seal on ka käsud:
- sisesta;
- väärtuste muutmine;
- kustuta.
Relatsioonialgebra päringute loomine
Otsingu koostamisel on ülesandeks leida tehte struktuur, mis viib õige väljundini. Relatsioonialgebra põhitehted on lihtsadühe või kahe relatsiooniga operatsioonid kui operandid. Jada kombineeritud mõjud määravad lõpptulemuse. Kuna relatsioonialgebra süsteem andmebaasides on üsna lihtne, siis saab enne lõppväljundisse jõudmist saada palju vahetulemusi, neid kasutatakse ka operandidena, mis toodavad uusi saadud andmeid.
Enamike operaatorite jaoks ei oma päringute järjekord ega nende täitmine tähtsust, mis tähendab, et vaheandmete erineval viisil kujundamisel ja kombineerimisel on võimalik saavutada sama väljund. Praktikas on andmebaasiotsingud üsna lihtsad. Toimingute ja vahetulemuste sooritamise süsteemi määrab päringu optimeerija. Küsimuste, nõuete moodustamisel tuleb
esm alt valida, millised seosed on vastuse saamiseks vajalikud ning seejärel määrata tehted ja vahetulemused. Relatsioonialgebra päringu struktuuri tulemuste andmebaasis saab esitada diagrammina. Nõuete optimeerijad püüavad korraldada täitmist võimalikult tõhus alt. Praktikas tähendab see tavaliselt, et nad püüavad vahetulemusi võimalikult kiiresti minimeerida. Tavalised relatsioonialgebra näited aitavad selles.
Näide 1.
Teabevajadus: teave 1996. mudeliaasta sõidukite kohta, mille puhul leiti 1999. aasta ülevaatuse käigus puudusi.
Esm alt kuvatakse teave autode kohta, et mõista seose kõigi atribuutide väärtusi. Teave ülevaatuste kohta salvestatakse tabelis "Ülevaatus" ja kui see tuvastataksevead, registreeritakse need tabelis "Probleem". Seega on need kolm tabelit vajalikud vajaliku teabe saamiseks.
Ainult 1996. aasta autod on huvitavad. Sõiduki mudelivahemik on esitatud sõiduki teabetabeli real seatud atribuudi väärtusena. Esimene vahetulemus koosneb 1996. aasta variante esindavatest kordadest.
Seega on vaja ainult ridu, mis katavad seda perioodi. Nende eraldamiseks peate kasutama valikut. Nüüd on autod ja ülevaatused, mida nõuti. Seejärel ühendatakse stringid aheldamisoperatsiooni abil. Need peavad olema ühendatud ühise registrinumbriga, kuna see on ainus ühine veerg, kasutatakse loomulikku liitumist.
Selleks, et teada saada, kas kontrollide käigus esines probleeme, peate kontrolliga seostama probleemiread. Pärast juhtridade ühendamist autodega saate selle tulemuse ühendada veatabeliga. Seotuse aluseks peab olema ühine registreerimisnumber ja tõendatud kuupäev. Need on tabelites ainsad tavalised veerud, seega kasutatakse loomulikku liitumist.
Arvutusvalikud ilma vahetulemusteta
Näide 2.
Nõutav teave: 1995. aasta mudeliaasta või vanemate sõidukite juhi nimi, mida pole 2000. aasta jaoks testitud. Nimi on tabelis "Driver". Õiguskaitseorganid on kirjeldatud tabelis "Ülevaatus ja autod sööklaautos". NiisiisSeega on neid kolme tabelit vaja. Kõigepe alt tuleb välja selgitada autod, millel 2000. aasta ülevaatust ei tehtud. Seda probleemi ei ole võimalik lahendada ainult tabelis loetletud kontrollide abil, kuna see sisaldab andmeid tehtud, mitte teostamata kontrollide kohta. See probleem lahendatakse täiendavate autode otsimisega, mis on kontrollitud enne 2000. aastat. Tegelikult on vaja ainult nende registreerimisnumbreid.
Lisaks ül altoodud näidetele on ka teisi näiteid, mis näitavad, kuidas teavet muuta või leida. Päringu variante saab optimeerida spetsiaalsete toimingute abil. Tegelikult on selleks, et andmete otsimine ja leidmine oleks võimalikult lihtne ja lihtne, selleks on olemas relatsiooniarvutuse mudel.
Kus teave on turvatud ja kaitstud
Relatsioonialgebra relatsiooniandmemudel salvestatakse kirjeid sisaldavates failivormingutes. Füüsilisel tasandil fikseeritakse tegelik teave mõnes seadmes elektromagnetilises vormingus. Need salvestusseadmed võib jagada kolme kategooriasse:
- Esmane. See kategooria hõlmab mälu, mis on CPU-le otse juurdepääsetav. Registrid, kiirmälu (vahemälu) ja põhimälu (RAM) on keskusele otse juurdepääsetavad, kuna need kõik asuvad emaplaadil või kiibistikus. See salvestusruum on tavaliselt väga väike, ülikiire ja ebastabiilne. Seisundi säilitamiseks on vaja pidevat toiteallikat. Kui see ebaõnnestub, lähevad kõik selle andmed kaotsi.
- Teisene. Kasutatakse teabe salvestamiseks tuleviku jaokskasutada või varundada. Hõlmab mäluseadmeid, mis ei ole protsessori kiibistiku või emaplaadi osa, nagu magnetkettad, optilised kettad (DVD-d, CD-d jne), kõvakettad, välkmäluseadmed ja magnetlindid.
- Tertsiaar. Kasutatakse suurte andmemahtude salvestamiseks. Kuna sellised salvestusseadmed on arvutisüsteemi välised, on need kiiruse poolest kõige aeglasemad. Neid salvestusvidinaid kasutatakse peamiselt kogu süsteemi varundamiseks. Optilisi plaate ja magnetlinte kasutatakse laialdaselt kolmanda taseme mäluna.
Spetsiaalsed relatsioonialgebra toimingud on päringu tõhususe jaoks olulised.
Salvestusstruktuur
Arvutisüsteemil on täpselt määratletud mäluhierarhia. CPU-l on otsene juurdepääs põhisüsteemile ja ka sisseehitatud registrid. Põhimälu juurdepääsuaeg on ilmselgelt väiksem kui protsessori kiirus. Selle lahknevuse minimeerimiseks võetakse kasutusele vahemälu. Vahemälu pakub kiireimaid juurdepääsuaegu ja sisaldab andmeid, millele CPU kõige sagedamini juurde pääseb.
Kiireima juurdepääsuga mälu on kõige kallim. Suured salvestusseadmed pakuvad väikest kiirust ja on odavamad, kuid suudavad salvestada tohutul hulgal andmeid võrreldes protsessoriregistri või vahemäluga.
Magnet- ja kõvakettad on tänapäeva arvutisüsteemides kõige levinumad sekundaarsed salvestusseadmed. Neid nimetatakse magnetilisteksmetallist alus. Need kettad asetatakse spindlile vertikaalselt. Lugemis-/kirjutuspea liigub nende vahel ja seda kasutatakse sellise koha magnetiseerimiseks või eemaldamiseks. Seda saab ära tunda kui 0 (null) või 1 (üks).
Kõvakettad vormindatakse tõhusaks andmete salvestamiseks täpselt määratletud järjekorras. Sellel on palju kontsentrilisi ringe, mida nimetatakse radadeks. Iga rada on jagatud sektoriteks, mis tavaliselt salvestavad 512 baiti andmeid.
Failitoimingud
Relatsioonialgebra keelesüsteemi ja selle andmebaasi toimingud võib laias laastus jagada kahte kategooriasse:
- värskenda;
- otsing.
Esimene kategooria muudab andmete väärtusi lisamise, kustutamise või värskendamise teel. Teisest küljest ei muuda otsingutoimingud teavet, vaid eraldavad selle pärast valikulist tingimuslikku filtreerimist. Mõlemat tüüpi operatsioonide puhul on valikul oluline roll. Lisaks faili loomisele ja kustutamisele võib nendega teha mitmeid toiminguid:
- Avatud – eksisteerib ühes kahest lugemis- või kirjutamisrežiimist. Esimesel juhul ei luba operatsioonisüsteem kellelgi andmeid muuta. Teisisõnu, andmeid ainult loetakse. Lugemisrežiimis avatud faile saab jagada mitme objekti vahel. Kirjutamisrežiim võimaldab teil andmeid muuta. Faile saab lugeda, kuid neid ei saa jagada.
- Sule on operatsioonisüsteemi seisukohast kõige olulisem toiming, kuna see eemaldab kõik lukud(kui on jagatud režiimis), salvestab andmed (kui neid on muudetud) teisesele andmekandjale ning vabastab kõik failiga seotud puhvrid ja töötlejad.
- Indekseerimine on teabestruktuuri meetod kirjete tõhusaks ekstraktimiseks süsteemi failidest, võttes aluseks mõned atribuudid, kus süsteem rakendati. Määratletud atribuutide põhjal.
Indekseerimine võib olla järgmist tüüpi:
- Esmane on määratletud järjestatud andmefailis. Teabefail on korraldatud võtmeväljale.
- Teisene indeks, mis on loodud välj alt, mis on kandidaatvõti ja millel on igas kirjes kordumatu väärtus või mitte duplikaatväärtustega võti.
- Kobardamine on määratletud järjestatud andmefailis mittevõtmeväljal.
Andmebaasihaldussüsteem ehk DBMS viitab tehnoloogiale maksimaalse tõhususega kasutajateabe salvestamiseks ja toomiseks koos asjakohaste turvameetmetega. Selle probleemi põhjalikum uurimine viib järeldusele, et relatsioonialgebra on operaatorite keel, mis võtavad seoseid argumentidena ja tagastavad need selle tulemusena.
