Определение реляционной модели

Реляционная модельданных (РМД) некоторой предметной области представляет собой набор отношений, изменяющихся во времени. При создании информационной системы совокупность отношений позво­ляет хранить данные об объектах предметной области и моделировать связи между ними. Элементы РМД и формы их представления приве­дены в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Элементы реляционной модели

Отношениеявляется важнейшим понятием и представляет собой дву­мерную таблицу, содержащую некоторые данные.

Сущность есть объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных. Данные о сущности хранятся в отношении.

Атрибуты представляют собой свойства, характеризующие сущность. В структуре таблицы каждый атрибут именуется и ему соответствует заголовок некоторого столбца таблицы.

На рис. 3.1 приведен пример представления отношения СОТРУДНИК.

В общем случае порядок кортежей в отношении, как и в любом множестве, не определен. Однако в реляционных СУБД для удобства кортежи все же упорядочивают. Чаще всего для этого выбирают некоторый атри­бут, по которому система автоматически сортирует кортежи по возраста­нию или убыванию. Если пользователь не назначает атрибута упорядо­чения, система автоматически присваивает номер кортежам в порядке их ввода.

ФИО	Отдел	Должность	Д_рождения
Иванов И. И. Петров П. П. Сидоров И. П.	002 001 002	Начальник Заместитель Инженер	27.09.51 Кортеж (строка) 15.04.55 13.01.70

Рис. 3.1. Представление отношения СОТРУДНИК

Формально, если переставить атрибуты в отношении, то получается но­вое отношение. Однако в реляционных БД перестановка атрибутов не при­водит к образованию нового отношения.

Домен представляет собой множество всех возможных значений опре­деленного атрибута отношения. Отношение СОТРУДНИК включает 4 до­мена. Домен 1 содержит фамилии всех сотрудников, домен 2 — номера всех отделов фирмы, домен 3 — названия всех должностей, домен 4 — даты рождения всех сотрудников. Каждый домен образует значения одного типа дан­ных, например, числовые или символьные.

Отношение СОТРУДНИК содержит 3 кортежа. Кортеж рассматриваемого отношения состоит из 4 элементов, каждый из которых выбирается из соответствующего домена. Каждому кортежу соответствует строка таблицы (рис. 3.1).

Схема отношения (заголовок отношения)представляет собой спи­сок имен атрибутов. Например, для приведенного примера схема отно­шения имеет вид СОТРУДНИК (ФИО, Отдел, Должность, Д_Рождения). Множество собственно кортежей отношения часто называют содержимым (телом) отношения.

Первичным ключом (ключом отношения, ключевым атрибутом) называетcя атрибут отношения, однозначно идентифицирующий каждый из его кортежей. Например, в отношении СОТРУДНИК (ФИО, Отдел, Долж­ность, Д_Рождения) ключевым является атрибут "ФИО". Ключ может быть составным (сложным),т. е. состоять из нескольких атрибутов.

Ключи обычно используют для достижения следующих целей:

1. исключения дублирования значений в ключевых атрибутах (осталь­ные атрибуты в расчет не принимаются);

2. упорядочения кортежей. Возможно упорядочение по возрастанию или убыванию значений всех ключевых атрибутов, а также смешанное упорядочение (по одним — возрастание, а по другим — убывание);

3. ускорения работы с кортежами отношения (подраздел 3.2);

4. организации связывания таблиц (подраздел 3.3).

К отношениям можно применять систему операций, позволяющую получать одни отношения из других. Например, результатом запроса к реляционной БД может быть новое отношение, вычисленное на основе имею­щихся отношений. Поэтому можно разделить обрабатываемые данные на хранимую и вычисляемую части.

Основной единицей обработки данных в реляционных БД является отношение, а не отдельные его кортежи (записи).