Реляционная база данных – это совокупность отношений, содержащих всю информацию, которая должна храниться в БД. Однако пользователи могут воспринимать такую базу данных как совокупность таблиц.
1. Каждая таблица состоит из однотипных строк и имеет уникальное имя.
2. Строки имеют фиксированное число полей (столбцов) и значений (множественные поля и повторяющиеся группы недопустимы). Иначе говоря, в каждой позиции таблицы на пересечении строки и столбца всегда имеется в точности одно значение или ничего.
3. Строки таблицы обязательно отличаются друг от друга хотя бы единственным значением, что позволяет однозначно идентифицировать любую строку такой таблицы.
4. Столбцам таблицы однозначно присваиваются имена, и в каждом из них размещаются однородные значения данных (даты, фамилии, целые числа или денежные суммы).
5. Полное информационное содержание базы данных представляется в виде явных значений данных и такой метод представления является единственным. В частности, не существует каких-либо специальных "связей" или указателей, соединяющих одну таблицу с другой. Так, связи между строкой с БЛ = 2 таблицы "Блюда" на рис. 3.2 и строкой с ПР = 7 таблицы продукты (для приготовления Харчо нужен Рис), представляется не с помощью указателей, а благодаря существованию в таблице "Состав" строки, в которой номер блюда равен 2, а номер продукта – 7.
6. При выполнении операций с таблицей ее строки и столбцы можно обрабатывать в любом порядке безотносительно к их информационному содержанию. Этому способствует наличие имен таблиц и их столбцов, а также возможность выделения любой их строки или любого набора строк с указанными признаками (например, рейсов с пунктом назначения "Париж" и временем прибытия до 12 часов).
5. Структурная часть рел модели. Отношение. Атрибуты. Домены. Кортежи.Основными понятиями структурной части БД, строящихся на реляционных моделях, являются: отношение, тип данных, домен, атрибут, кортеж, первичный ключ. Смысл этих понятий наглядно поясним на примере отношения. В реляционной модели данные представляются в виде плоских таблиц, называемых отношениями. Столбец таблицы называется атрибутом или полем, строка — кортежем отношения. Схема отношения состоит из названий атрибутов и типов данных, на которых определены эти атрибуты. Можно сказать, что схема отношения есть конечное множество имен атрибутов, которым ставится в соответствие определенный тип данных (или домен, если СУБД поддерживает это понятие). Степень схемы отношения есть мощность этого множества. Степень или арность отношения Студенты равна пяти, т.е. это отношение является 5-арным. Таким образом, схема БД есть набор схем отношений. Отношение есть линейная структура данных, состоящая из множества кортежей, соответствующих одной схеме отношения. Схему отношения называют заголовком, а совокупность кортежей отношения — телом отношения. Кортеж отношения (запись) описывает часть экземпляра объекта предметной области (ПрО), или, если объект ПрО характеризуется одним отношением, в одном кортеже отражается полная характеристика экземпляра объекта. Таким образом, реляционная база данных состоит из набора взаимосвязанных отношений, имена которых совпадают с именами схем отношений в схеме БД. При проектировании базы данных сначала определяют схемы отношений, после чего заносят данные. В некоторых СУБД после определения схемы отношения нельзя ни удалить, ни переименовать ни один из его атрибутов. Однако можно удалять отношения, менять их названия, менять типы данных атрибутов. Структурное изменение схем отношений БД называют также эволюцией базы данных. Типам данных в реляционной модели можно сопоставить типы данных, используемых в языках программирования. Все атрибуты в отношении должны быть определенного типа. Выделяют следующие типы данных, хранящихся в реляционных БД: символьные (текстовые); числовые; логические; дата/время. В некоторых СУБД введены дополнительные типы данных, например в СУБД MS ACCESS используется тип данных объекта OLE — в полях такого типа можно хранить графические изображения, файлы документов и электронные таблицы, а также другие подобные объекты. Домен — есть множество допустимых значений атрибута определенного типа. Это понятие характерно для баз данных и аналогично подтипам в языках программирования высокого уровня, домен может быть определен на основе конкретного типа данных. Домен определяется заданием некоторого базового типа данных, к которому относятся элементы домена, и произвольного логического выражения, применяемого к элементу типа данных. Если вычисление этого логического выражения дает результат «истина», то элемент данных является элементом домена.
6. Манипулир реляционными данными. В манипуляционной части модели утверждаются два фундаментальных механизма манипулирования реляционными БД — реляционная алгебра и реляционное исчисление, на основе которых строятся все известные реляционные языки управления БД. Все современные языки манипулирования данными основаны на этих понятиях, а так как реляционная алгебра и реляционное исчисление замкнуты относительно понятия отношения, то любое выражение или формула могут быть представлены как отношения, что позволяет использовать их в других реляционных выражениях или формулах. Применение реляционной алгебры и реляционного исчисления дает возможность интерпретировать сложные пользовател запросы в виде простых предложений на языке манипулирования данными. По этой причине эти механизмы включены в реляционную модель данных. Конкретный язык манипулирования реляционными БД называется реляционно полным, если любой запрос, выражаемый с помощью одного выражения реляционной алгебры или одной формулы реляционного исчисления, может быть выражен с помощью одного оператора этого языка. Таким образом, эти два понятия являются эквивалентными. Для облегчения технической реализации пользовательских запросов в реляционной модели данных имеют место оба механизма манипулирования данными.
7. Целос часть реляц модели. Первичный ключ. Свойства ключа. Внешний ключ. В целостной части реляционной модели данных фиксируются два базовых требования целостности, которые должны поддерживаться в любой реляционной СУБД. Первое требование называется требованием целостности сущностей. Объекту или сущности реального мира в реляционных БД соответствуют кортежи отношений. Конкретно требование состоит в том, что любой кортеж любого отношения отличим от любого другого кортежа этого отношения, т.е. другими словами, любое отношение должно обладать первичным ключом. Второе требование называется требованием целостности по ссылкам. Требование целостности по ссылкам, или требование внешнего ключа состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа, появляющегося в ссылающемся отношении, в отношении, на которое ведет ссылка, должен найтись кортеж с таким же значением первичного ключа, либо значение внешнего ключа должно быть неопределенным (т.е. ни на что не указывать). Например, это означает, что если для сотрудника указан номер отдела, то этот отдел должен существовать.Перви́чный ключ (primary key) — в реляционной модели данных один из потенциальных ключей отношения, выбранный в качестве основного ключа (или ключа по умолчанию). Если потенциальных ключей несколько, один из них выбирается в качестве первичного, а другие называют «альтернативными».С точки зрения теории все потенциальные ключи отношения эквивалентны, то есть обладают одинак св-ми уникальности и минимальности. Однако в качестве первичного обычно выбирается тот из потенциальных ключей, который наиболее удобен для тех или иных практических целей, например для создания внешних ключей в других отношениях либо для создания кластерного индекса. Поэтому в качестве первичного ключа, как правило, выбирают тот, который имеет наименьший размер (физического хранения) и/или включает наименьшее количество атрибутов.
Вне́шний ключ (foreign key) — понятие теории реляц БД, относящееся к ограничениям целостности БД. Неформально выражаясь, внешний ключ представляет собой подмножествоатрибутов некой переменной отношения R2, значения которых должны совпадать со значениями некого потенциального ключа некоторой переменной отношения R1.Поддержка внешних ключей также называется соблюдением ссылоч целостности.
