Реляционная модель данных

     Различают четыре типа связей между таблицами  реляционной базы данных:

• один к одному — каждой записи одной таблицы соответствует только одна запись другой таблицы;
• один ко многим — одной записи главной таблицы могут соответствовать несколько записей подчиненной таблицы;
• многие к одному — нескольким записям главной таблицы может соответствовать одна и та же запись подчиненной таблицы;
• многие ко многим — одна запись главной таблицы связана с несколькими записями подчиненной таблицы, а одна запись подчиненной таблицы связана с не сколькими записями главной таблицы.

     Различие  между типами связей «один ко многим»  и «многие к одному» зависит  от того, какая из таблиц выбирается в качестве главной, а какая в  качестве подчиненной.

     Основные  свойства отношений

     Рассмотрим  теперь некоторые важнейшие свойства отношений реляционной мо дели данных. 

3. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О  МОДЕЛИ ДАННЫХ

     Можно по-разному характеризовать понятие  модели данных. С одной стороны, модель данных – это способ структурирования данных, которые рассматриваются  как некоторая абстракция в отрыве от предметной области. С другой стороны, модель данных – это инструмент представления концептуальной модели предметной области и динамики ее изменения в виде базы данных.

     Учитывая  обе вышеуказанные стороны, определим  основные структуры моделей данных, используемые для представления  концептуальной модели предметной области (сущностей, атрибутов, связей).

     Элемент данных (поле) – наименьшая поименованная единица данных. Используется для представления значения атрибута.

     Запись – поименованная совокупность полей. Используется для представления совокупности атрибутов сущности (записи о сущности).

     Экземпляр записи – запись с конкретными значениями полей.

     Агрегат данных – поименованная совокупность элементов данных внутри записи, которую можно рассматривать как единое целое.

     Файл – поименованная совокупность экземпляров записей одного типа. Используется для представления однородного набора сущностей.

     Набор файлов – поименованная совокупность файлов, обрабатываемых в системе. Используется для представления нескольких наборов сущностей.

     Введем  понятие «группа», обобщающее понятия  «агрегат» и «запись».

     Группа – это поименованная совокупность элементов данных или элементов данных и других групп.

     Важнейшим понятием концептуальной модели является понятие связи между сущностями (наборами сущностей). В моделях данных соответствующее понятие отражается понятием «групповое отношение».

     Групповое отношение – поименованное бинарное отношение, заданное на двух множествах экземпляров рассматриваемых групп. По характеру бинарных связей различают групповые отношения вида 1:1, 1:M, M:1, M:N. Пары чисел называют коэффициентами группового отношения. В групповом отношении один член группы назначается владельцем отношения, другой – членом.

     База  данных – поименованная совокупность экземпляров групп и групповых отношений.

     Для представления группового отношения  используется две формы:

     а) Графовая. Группы изображаются вершинами графа, связи между группами – дугами, направленными от группы-владельца к группе-члену с указанием имени отношения и коэффициента.

     По  типу графов различают:

     * иерархическую модель (граф без циклов – дерево);

     * сетевую модель (ориентированный  граф общего вида).

     б) Табличная. Связь между группами изображается таблицей, столбцы которой представляют ключи соответствующих групп. Для формального описания таблицы используется математическое (теоретико-множественное) понятие отношения. Соответствующая модель данных называется реляционной моделью.

     Модель  данных описывается следующим образом:

     * определяются типы и характеристики логических структур данных

     (полей,  записей, файлов);

     * описываются правила составления  структур более общего типа из структур более простых типов;

     * описываются возможные действия над структурами и правила  их

     выполнения, включающие:

     − основные элементарные операции над  данными;

     − обобщенные операции (процедуры);

     − средства контроля относительно простых  условий корректности ввода данных (ограничения);

     − средства контроля сколь угодно сложных  условий корректности выполнения определенных действий (правила). В качестве основных элементарных операций обычно рассматриваются  следующие: поиск записи с заданным значением ключа, чтение нужной записи, добавление записи, корректировка, удаление. В моделях данных также предусматриваются  специальные операции для установления групповых отношений.

     Обобщенные  операции или процедуры – последовательность операций, реализующая определенный алгоритм обработки данных. Процедуры  могут инициироваться СУБД автоматически, а также могут запускаться  пользователем. Примерами процедур являются процедуры копирования  БД, восстановления БД, процедуры, вычисляющие значения определенных атрибутов в БД по значениям других атрибутов, и т.п.

     Средства  контроля используются для реализации ограничений целостности концептуальной модели. Простейшие средства контроля ограничения используются для реализации, как внешних ограничений концептуальной модели, так и внутренних ограничений  модели данных. В качестве последних  ограничений, в частности, реализованы  ограничения на ввод данных несоответствующего типа, несоответствующей характеристики (по числу битов, по числу полей, по количеству записей и т.п.). Более  сложные средства контроля (правила) позволяют вызывать выполнение определенной последовательности операций (сколь  угодно сложной) при изменении или  добавлении данных в БД и тем самым  реализовывать ограничения целостности, описанные с помощью специальных  конструкций. 

      ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

     Когда в предыдущих разделах мы говорили об основных понятиях реляционных баз  данных, мы не опирались на какую-либо конкретную реализацию. Эти рассуждения  в равной степени относились к  любой системе, при построении которой  использовался реляционный подход. Другими словами, мы использовали понятия  так называемой реляционной модели данных. Модель данных описывает некоторый  набор родовых понятий и признаков, которыми должны обладать все конкретные СУБД и управляемые ими базы данных, если они основываются на этой модели. Наличие модели данных позволяет  сравнивать конкретные реализации, используя  один общий язык. Хотя понятие модели данных является общим, и можно говорить о иерархической, сетевой, некоторой  семантической и т.д. моделях данных, нужно отметить, что это понятие  было введено в обиход применительно  к реляционным системам и наиболее эффективно используется именно в этом контексте. Попытки прямолинейного применения аналогичных моделей  к дореляционным организациям показывают, что реляционная модель слишком "велика" для них, а для постреляционных  организаций она оказывается "мала". 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Компьютеры  в офисе и дома: Реляционные  БД: 2004г. 228 стр.
2. Мичи Д., Джонатон Р. Реляционные СУБД. 2004г. №8, стр. 4
3. www.libbooks.ru (2006 по 2008г. Раздел: База данных).
4. www.bankreferatov.ru (2004 по 2008г. Раздел: База данных).
5. Джонс Э., Саттон Д. пользователя Office 97./ К.: Диалектика, 1999г.
6. Петров В.Н. Информационные системы: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, 2003г. 2е изд. стр. 139