Реляционная модель.

Основывается на понятии отношения в том виде, как оно вводится в математике. Пусть даны множества D₁D₂…D_n, тогда R – отношение на этих множествах, если R есть множество упорядоченных кортежей d₁d₂…d_n таких, что . Множество D – домены отношения R. Величина n – степень отношения. Таким образом, каждое конкретное отношение на доменах D – это декартово произведение этих доменов (подмножество). Каждый из доменов сомножителей сопровождается именем, т.е. названием атрибута отношения.

Реляционная модель предусматривает представление данных в виде таблицы. Эти таблицы удовлетворяют определенным ограничениям в отличие от традиционных файлов, поэтому рассматривают как математические отношения. Строки этих таблиц это картежи для данного столбца.

Особенность реляционной модели в том, что сами реляционные объекты и взаимосвязи между ними представлены в БД не одинаково, т.е. в виде отношений.

Достоинства реляционной модели:

1) Простота – двух мерные таблицы.

2) Гибкость – операции реляционной алгебры позволяет резать и сшивать отношения. Таким образом, можно получить разнообразные таблицы в нужной форме.

3) Точность – отношения по своей природе обладает более точным смыслом и поддается математически точным методам манипуляции с использованием реляционной алгебры и исчислений отношений.

4) Секретность – для каждого отношения можно задать свои права доступа.

5) Связность – реляционные отношения дают ясную картину взаимосвязей атрибутов из разных отношений.

6) Простота внедрения – физическое размещение в плоских файлах может анализироваться проще, чем размещение иерархических и сетевых структур. Исключение сложных уровней связи снижает требования к аппаратуре разработанной с ориентацией на ускорение поиска.

7) Не зависимость данных. Обычно в 99,9% случаев структура БД должна допускать возможность её роста (добавление новых атрибутов и отношений). При задании БД в нормализованной форме и независимым ПО, перестройка данных не потребует применения прикладных программ.

8) Простота языка манипулирования данными.

Недостатки:

1) В ряде случаев низкая эффективность использования ресурсов вычислительной системы.

2) Необходимость глубокого рассмотрения зависимости между данными в силу специфики структуры нормализованных отношений.

3) Сложность специфического представления данных.

4) Зависимость произвольной ранее структуры от требований доступа к БД в случае, если каждое нормализованное отношение соответствует физическому файлу.

Свойства отношений:

1) Отношение называется нормализованным, если каждая компонента кортежа является простым значением, не состоящим из группы значений, т.е. является уникальной. Это не позволяет заменить значение атрибута другим отношением, что привело бы к сетевому и иерархическому отношению.

2) Нормализованное отношение представляется в виде табличной структуры. Имя таблицы соответствует имени отношения, имена столбцов – именам атрибутам, а строки таблицы – кортежам.

3) Упорядочение кортежей теоретически неосуществимо, однако оно может влиять на эффективность доступа кортежа.

4) Все строки отношения должны быть различны.

5) В отношении может существовать несколько одиночных или составных атрибутов, которые однозначно идентифицируют кортеж отношения. Такие атрибуты называются возможными ключами. Один из ключей из ключей выбирают как первичный для обеспечения доступа к кортежу.

6) Реляционная БД является набором изменяющихся во времени нормализованных отношений различных степеней, которые могут быть связаны друг с другом через общие домены. При этом число атрибутов входящих в отношение называется степенью отношения, а число кортежей - мощностью отношения.