Relatsiooniandmemudel on Normaliseerimise definitsioon, mõiste, struktuur ja teooria

Sisukord:

Relatsiooniandmemudel on Normaliseerimise definitsioon, mõiste, struktuur ja teooria
Relatsiooniandmemudel on Normaliseerimise definitsioon, mõiste, struktuur ja teooria
Anonim

Relatsiooniline andmemudel on ainulaadne lähenemisviis parameetrite haldamiseks, kasutades struktuuri ja keelt vastav alt ühejärku predikaatloogikale. Seda kirjeldas esmakordselt 1969. aastal inglise teadlane Codd. Selles projektis esitatakse kõik parameetrid teatud seostesse rühmitatud korteežidena.

Relatsiooniandmemudeli eesmärk…

relatsiooniandmete esitusmudel
relatsiooniandmete esitusmudel

…on pakkuda deklaratiivset meetodit mudelite ja päringute täpsustamiseks.

Kasutajad märgivad otse, millist teavet andmebaas sisaldab ja millist teooriat nad sellest soovivad. Ja andke andmebaasihaldustarkvarale ka selle salvestamise struktuuride kirjeldamine. Oluline on ka päringutele vastamise teabe hankimise protseduur.

Enamik RDB-sid kasutab SQL-i andmedefinitsioone ja otsingukeelt. Need süsteemid rakendavad seda, mida võib vaadelda kui tehnilist lähendamistrelatsioonimudel.

Tabel SQL-andmebaasi skeemis vastab predikaatmuutujale. Peamised piirangud ja SQL-päringud vastavad predikaatidele.

Samas erinevad sellised andmebaasid paljudes üksikasjades relatsioonimudelist ja Codd on olnud äged alt vastu muudatustele, mis kahjustavad esialgseid põhimõtteid.

Ülevaade

andmemudelite tüübid relatsiooniline andmemudel
andmemudelite tüübid relatsiooniline andmemudel

Relatsiooniandmemudeli põhiidee on kogu andmebaasi kirjeldamine muutujate lõppkomponendi predikaatide kogumina, kirjeldades võimalike väärtuste ja nende kombinatsioonide piiranguid. Sisu igal ajahetkel on lõplik (loogiline) mudel. See tähendab seoste kogumit, üks predikaatmuutuja kohta, nii et kõik komponendid on täidetud. See on relatsiooniline andmemudel.

Alternatiivid

relatsioonilise andmemudeli struktuur
relatsioonilise andmemudeli struktuur

Teised mudelid on hierarhilised ja võrgusüsteemid. Mõned neist, mis kasutavad vanemat arhitektuuri, on endiselt populaarsed suure võimsusega andmekeskustes. Või juhtudel, kui olemasolevad süsteemid on nii keerulised ja abstraktsed, et nendele relatsioonimudelit kasutades oleks üleminek kulukas. Ja tähelepanuväärne on ka uued objektorienteeritud andmebaasid.

Rakendamine

relatsioonilise andmemudeli kontseptsioonid
relatsioonilise andmemudeli kontseptsioonid

On tehtud mitu katset saavutada RMD tegelik realiseerimine, mille algselt määratles Codd ja selgitasid teisedteadlased.

Relatsiooniandmete esitusmudel oli peamine omataoline, mida kirjeldati formaalsetes matemaatilistes terminites. Hierarhilised ja võrgubaasid eksisteerisid enne relatsioonisüsteeme, kuid nende spetsifikatsioonid olid suhteliselt mitteametlikud. Kui RMD oli määratletud, tehti palju katseid võrrelda ja vastandada erinevaid mudeleid – ja see viis varasemate süsteemide rangemate kirjeldusteni. Kuigi hierarhiliste ja võrguandmebaaside andmetöötlusliideste protseduuriline iseloom piiras vormistamise võimalusi.

Teemad

Relatsioonilise andmemudeli kontseptsiooni põhieeldus on see, et need kõik on esitatud matemaatilise "p" - tüüpiliste suhetena, "Cn" - paarilise seosena, mis on alamhulk mitmete Descartes'i korrutis. domeenid. Matemaatilises mudelis toimub selliste andmete arutlemine kahe väärtusega predikaatloogikas, mis tähendab, et iga lause jaoks on kaks võimalikku hinnangut: kas tõene või väär (ja puudub kolmas väärtus, näiteks tundmatu või mittekasutatav)., millest igaüks on sageli seotud 0 mõistega). Andmeid töödeldakse arvutuste või algebra abil, mis on väljendusjõu poolest samaväärsed.

Andmemudelite tüübid, relatsiooniline andmemudel

RMD võimaldab arendajal luua teabest ühtse ja loogilise ülevaate. See kõik saavutatakse nimetatud piirangute kaasamisega andmebaasi kujundusse, mida tavaliselt nimetatakse loogiliseks skeemiks. Teooria on protsessi arendaminemudeli normaliseerimine, mille käigus saab loogiliselt samaväärsete alternatiivide hulgast valida teatud soovitud omadustega disaini. Juurdepääsuplaanides ja muudes rakendustes ja operatsioonides käsitleb üksikasju DBMS-i mootor ja need ei kajastu loogilises mudelis. See on vastupidine tavapraktikale, mille puhul jõudluse häälestamine nõuab sageli loogikafunktsiooni muutmist.

Põhiline relatsiooniandmemudel kujutab endast ehitusplokki – see on domeen või teabetüüp, mis on tavaliselt vähendatud miinimumini. Korteež on atribuudi väärtuste järjestatud komplekt. Ja need on omakorda vastastikune nime ja tüübi paar. See võib olla kas skalaarväärtus või keerulisem väärtus.

Seos koosneb päisest ja kehast

relatsioonilise andmemudeli põhialused
relatsioonilise andmemudeli põhialused

Esimene on atribuutide komplekt.

Keha (n-nda seosega) on korteežikomplekt.

Puutuvuse päis on samuti iga struktuuri teema.

Relatsiooniandmemudel on määratletud n-korterite komplektina. Nii matemaatikas kui ka MRD-s on komplekt kordumatute dubleerimata elementide järjestamata kogum, kuigi mõned DBMS-id kehtestavad oma andmetele järjestuse. Matemaatikas on korteel järjekord ja see võimaldab dubleerimist. E. F. Codd seadistas algselt korteežid, kasutades seda matemaatilist definitsiooni.

Hiljem oli E. F. Coddi üks suurepäraseid ideid, et järjestamise asemel oleks atribuutide nimede kasutamine palju mugavam (üldiseltcase) suhtepõhises arvutikeeles. See väide on kasulik ka tänapäeval. Kuigi kontseptsioon on muutunud, pole nime "korter" muudetud. Selle eristuse vahetu ja oluline tagajärg on see, et relatsioonimudelis muutub Descartes'i korrutis kommutatiivseks.

Tabel on suhete tavaline visuaalne esitus. Korteež on sarnane stringi mõistega.

Relvar on teatud tüüpi puutuja nimeline muutuja, millele on alati omistatud mõni seda tüüpi seos, kuigi pilk võib sisaldada nullkortereid.

Relatsiooniandmemudeli põhitõed: kogu teave on suhetes esitatud teabeväärtustega. Selle põhimõtte kohaselt on relatsioonibaasiks relvade kogum ja iga päringu tulemus esitatakse puutujana.

Relatsiooniandmebaasi järjepidevust ei jõusta mitte seda kasutavatesse rakendustesse sisseehitatud reeglid, vaid pigem piirangud, mis on deklareeritud loogilise skeemi osana ja mida DBMS kõigi rakenduste jaoks jõustab. Piirangud väljenduvad relatsioonivõrdlusoperaatorite kasutamises, millest ainult üks on alamhulk (⊆), teoreetiliselt piisav. Praktikas eeldatakse, et saadaval on mitu kasulikku otseteed, millest kõige olulisemad on kandidaatvõtmed ja välise allika piirangud. See on relatsiooniandmemudeli eesmärk.

Tõlgendamine

RMD täielikuks hindamiseks on vaja mõista kavandatud tõlgendustseosena.

Puudutuse keha nimetatakse mõnikord selle laiendiks. Seda seetõttu, et seda tuleks tõlgendada mõne predikaadi suurenemisena. See on tõeste lausete kogum, mille saab moodustada, asendades iga vaba muutuja nimega.

Objektrelatsiooni andmemudelite vahel on üks-ühele vastavus. Iga seose keha korteež pakub atribuudiväärtusi predikaadi instantseerimiseks, asendades iga selle vaba muutuja. Tulemuseks on väide, mida peetakse tõeseks, kuna seose kehas esineb korteež. Vastupidi, iga protsessi, mille pealkiri ühtib suhte nimega, kuid ei esine kehas, loetakse valeks.

Seda eeldust tuntakse suletud maailma hüpoteesina. Sageli rikutakse seda praktilistes andmebaasides, kus korteeži puudumine võib tähendada, et vastava lause õigsus on teadmata. Näiteks teatud terminite ("John", "hispaania keel") puudumine keeleoskuste tabelis ei pruugi olla tõend, et poiss nimega John ei räägi hispaania keelt.

Rakendus andmebaasidele, normaliseerimise teooria

Tüüpilises relatsioonilises RDM-is kasutatav teabesubjekt võib olla täisarvude komplekt, märgistringide komplekt, mis moodustavad kuupäevad, või kaks tõeväärtust tõene ja väär jne. Nende kujundite vastavad teemanimed võivad olla stringid nimedega "Indeks", "Tehke vajalikku tööd","Aeg", "Boolean" ja nii edasi ja nii edasi.

Samas on oluline mõista, et relatsiooniteooria ei täpsusta, milliseid tüüpe tuleks toetada. Ja see on tõesti tõsi, praegu eeldatakse, et lisaks süsteemi pakutavatele sisseehitatud üksustele on sätted saadaval ka kohandatud olemitele.

Atribuut

relatsiooniline andmemudel esindab
relatsiooniline andmemudel esindab

Seda terminit kasutatakse teoreetiliselt selle kohta, mida tavaliselt nimetatakse veeruks. Samamoodi kasutatakse tabelit tavaliselt teoreetilise termini puutumatuse asemel (kuigi see ei ole SQL-is sugugi relatsiooni sünonüüm). Tabeli andmestruktuur määratakse veerumääratluste loendina, millest igaühel on kordumatu veeru nimi ja selle jaoks lubatud väärtuste tüüp.

Atribuudi väärtus on kirje kindlas asukohas, näiteks John Doe ja 35.

Korteež on põhimõtteliselt sama, mis rida, välja arvatud see, et SQL RDBMS-is, kus rea veergude tähendused on järjestatud, kortereid ei eraldata. Selle asemel identifitseeritakse iga definitsiooni väärtus ainult selle nime, mitte selle järjekorrapositsiooni järgi korteis. Atribuudi nimi võib olla nimi või vanus.

Suhtumine

relatsiooniline andmemudel on
relatsiooniline andmemudel on

See on struktuuri määratluste tabel koos andmete ilmumisega selles struktuuris. Definitsioon on päis ja selles sisalduvad andmed on keha, ridade komplekt. Seosmuutujat nimetatakse tavaliselt põhitabeliks. Sellele määratud väärtuse pealkiriany time kattub antud lahtris määratuga ja selle keha kattub sellega, mis talle viimati määrati, kutsudes esile mõne uuenduslause (tavaliselt INSERT, UPDATE või DELETE).

Hangiteoreetiline formuleering

Põhimõisted relatsioonimudelis on atribuutide nimed ja nimetused. Neid tuleb esitada stringidena, nagu "Isik" ja "Nimi" ning tavaliselt peavad nad kasutama muutujaid, et neid hõlmata. Teine põhikontseptsioon on aatomiväärtuste kogum, mis sisaldab vajalikke ja olulisi tähendusi, nagu numbrid ja stringid.

Soovitan: