Реляционная модель. Достоинства и недостатки.

Реляционная модель данных — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка.

Реляционная модель данных включает следующие компоненты:

Структурный аспект — данные в базе данных представляют собой набор отношений. Аспект целостности — отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает декларативные ограничения целостности уровня домена, уровня отношения и уровня базы данных. Аспект обработки — РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).

Реляционной называется база данных, в которой все данные, доступные пользователю, организованны в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами.

Для лучшего понимания РМД следует отметить три важных обстоятельства:

модель является логической, то есть отношения являются логическими (абстрактными), а не физическими (хранимыми) структурами;

для реляционных баз данных верен информационный принцип: всё информационное наполнение базы данных представлено одним и только одним способом, а именно — явным заданием значений атрибутов в кортежах отношений; в частности, нет никаких указателей (адресов), связывающих одно значение с другим;

наличие реляционной алгебры позволяет реализовать декларативное программирование и декларативное описание ограничений целостности, в дополнение к навигационному (процедурному) программированию и процедурной проверке условий.

Достоинства: - простота и доступность для понимания конечным пользователем. Единственной информационной конструкцией является таблица. - реляционная модель обеспечивает полную независимость данных. При изменении структуры реляционной базы данных изменения, которые требуется произвести в прикладных программах, как правило, минимальны. -манипулирование данными на уровне языка СУБД производится ненавигационно.

Недостатки: - реляционная модель имеет более низкую скорость доступа и требует большего объема внешней памяти. -часто в результате логического проектирования появляется очень много таблиц, что затрудняет понимание структуры данных. -далеко не всегда предметную область можно представить в виде совокупности таблиц.

Для преодоления недостатков, присущих реляционной модели, в настоящее время развиваются постреляционная модель, многомерная модель и объектно-ориентированная модель. Эти модели в той или иной степени опираются на реляционную модель. Тем не менее реляционная модель и коммерческие продукты, основанные на этой модели, доминируют при построении экономических информационных систем.

8. Схема отношения. Логические связи между отношениями.

Схема отношения базы данных – это именованное множество пар {имя атрибута, имя домена}. Если все атрибуты одного отношения определены на разных доменах, осмысленно использовать для именования атрибутов имена соответствующих доменов.

Схема базы данных – это набор именованных схем отношений. Кортеж – это набор именованных значений заданного типа. Отношение – это множество кортежей данной базы данных, соответствующих одной схеме отношения. Число атрибутов в отношении называют степенью (или -арностью) отношения. Мощность множества кортежей отношения называют мощностью отношения.

Фундаментальные свойства отношений: 1) Отсутствие кортежей-дубликатов. Из этого свойства вытекает наличие у каждого отношения так называемого первичного ключа – набора атрибутов, значения которых однозначно определяют кортеж отношения. 2) Отсутствие упорядоченности кортежей. 3) Отсутствие упорядоченности атрибутов. 4) Атомарность значений атрибутов – Это следует из того, что лежащие в их основе атрибуты имеют атомарные значения.

При определении проекта логической структуры реляционной базы данных каждый информационный объект канонической модели предметной области адекватно отображается реляционной таблицей. Логические связи между парой связанных таблиц отображают связи между информационными объектами и характеризуются отношениями типа один – к – одному или один – ко – многим. Такие связи устанавливаются по уникальному ключу одной из этих таблиц, которая является главной в связи. Во второй таблице, которая является подчиненной, поле связи может быть либо частью ее уникального ключа, либо быть не ключевым.

Связная целостность данных означает, что в базе данных установлены и корректно поддерживаются взаимосвязи между записями разных таблиц при загрузке, добавлении и удалении записей в связанных таблицах, а также при изменении значений ключевых полей. При обеспечении связной целостности в подчиненной таблице не может существовать запись, для которой отсутствует связная запись в главной таблице.