Реляционная модель данных. Практически все СУБД персональных компьютеров поддерживают реляционную модель данных, которая легка для понимания и имеет очень много возможных приложений

Практически все СУБД персональных компьютеров поддерживают реляционную модель данных, которая легка для понимания и имеет очень много возможных приложений. Реляционная база данных состоит из набора таблиц, которые удовлетворяют определенным ограничениям, а потому могут рассматриваться как математические отношения. Строки таких таблиц (экземпляры записей) называются кортежами или выборками. Столбцы (элементарные типы) часто называются атрибутами или полями записи. Домен представляет собой множество, набор значений, из которого извлекаются значения для данного атрибута. Связи между отношениями неявно определены на перекрывающихся доменах.

Перечислим условия и ограничения, накладываемые на отношения реляционной моделью данных, которые позволяют таблицы считать отношениями:

1. Все строки таблицы должны быть уникальны.

2. Все строки таблицы должны иметь одну и ту же структуру, т.е. одно и то же количество атрибутов с соответственно совпадающими именами.

3. Имена столбцов таблицы должны быть различны, а значения столбцов – однотипным.

4. Значения атрибутов должны быть атомарными, т.е. отношения не могут иметь в качестве компонент другие отношения.

5. Порядок следования строк в таблице несуществен, так как влияет лишь на скорость доступа к строке.

Каждое отношение (таблица) в ЭВМ представляется в виде файла. Между ними существуют следующие соответствия [1]:

Таблица	Отношение	Файл	Сущность
Строка Столбец	кортеж атрибут	запись поле	экземпляр сущности атрибут

Реляционные СУБД в наибольшей степени соответствуют техническим возможностям персональных компьютеров и в наиболее полном варианте включают следующие компоненты [9]:

1. Среду пользователя, дающую возможность непосредственного управления данными с клавиатуры.

2. Алгоритмический язык для программирования прикладных систем обработки данных, реализованный как интерпретатор. Последнее позволяет быстро создавать и отлаживать программы.

3. Компилятор для придания завершенной программе вида готового коммерческого продукта в форме независимого ЕХЕ-файла.

4. Программы-утилиты быстрого программирования, рутинных операций (генераторы программ отчетов, форматов экранов, меню и других приложений).

5. Встроенную программу интерактивной помощи, а иногда и наличие интерактивной обучающей программы.

Анализируя реляционное представление ранее рассмотренной БД содержащей информацию о научно-исследовательских работах и об исполнителях (рис. 2.4), и сравнивая его с иерархическим (см. рис. 2.2) и сетевым (см. рис. 2.3) представлениями этих же данных, наглядно убеждаемся в преимуществе представления данных в виде реляционной модели.

Эта модель представляет собой обычную двумерную таблицу, с которой пользователю удобно и привычно работать, т.к. не нужно помнить пути доступа к данным (что обязательно для иерархической и сетевой моделей). И, наконец, языки общения с иерархической и сетевой базами данных довольно сложны, а реляционные языки легко изучаются и доступны в применении обычным рядовым пользователям.

Количество Работы

Шифр подразделения	Код работ	Количество работ	Код работ	Продолжи­тельность	Трудо­емкость

Исполнитель
Шифр подразделения	Название подразделения	ФИО руководителя	Телефон
	НИЛ	Павлов

Рис.2.4

Перечислим преимущества, которыми обладает реляционная БД. Использование двумерных таблиц для представления большинства структур данных является, безусловно, самым простым способом работы с БД. Операции проекции и соединения позволяют легко "разрезать" и "склеивать" отношения: таким образом, прикладные программисты могут получать разнообразные файлы баз данных в нужной им форме. Направленные связи, ставшие обычным явлением в базах данных, могут быть опущены (см. рис. 2.4). Отношения по своей природе обладают более точным смыслом и поддаются математически точным методам манипулирования с использованием таких средств, как реляционная алгебра и исчисление отношений. Контроль секретности, санкционированности доступа упрощается, так как для каждого отношения задается правомерность, возможность доступа.

Реляционное представление дает ясную картину взаимосвязи атрибутов из различных отношений. Физическое размещение табличных файлов может оказаться намного проще, чем размещение иерархических и сетевых структур. Исключение сложных указателей связи в файле снижает не только требования к программированию обработки данного файла, но и к аппаратуре, разрабатываемой с ориентацией на ускоренный поиск (например, наличие ассоциативного процессора не обязательно). Как правило, структура БД должна допускать возможность ее роста, то есть добавления новых атрибутов и отношений. Могут добавляться новые выборки и удаляться старые. То же самое касается и элементов данных. При задании баз данных с независимым программным обеспечением перестройка данных не потребует применения прикладных программ. Вообще независимость данных проще обеспечить в реляционной БД, чем в случае иерархических и сетевых структур. Другими преимуществами данной модели являются простота языка манипулирования данными и ясность логической схемы БД.

В заключение следует отметить, что по мере снижения стоимости обработки информации на ЭВМ, с одной стороны, и непрерывного увеличения затрат на программирование – с другой, преимущества реляционного подхода растут.

Дата добавления: 2014-01-13