Сучасні підходи до створення баз даних

 

3.1 Реляційні бази даних
.

У переважній більшості СУБД для персональних комп'ютерів інформація організовується у вигляді двомірних таблиць, і їх часто, хоча й не завжди коректно, називають реляційними базами даних.

Реляційні бази даних з'явилися із прагнення перебороти ці недоліки й забезпечити прості й гнучкі способи організації даних. Реляційну базу даних можна визначити як сукупність зв'язаних таблиць. У такій базі інформація організується у вигляді двовимірних таблиць, зі стовпчиками - полями й рядками - записами, у яких зберігаються як самі дані так й інформація про зв'язки між ними.

Звичайно полів і записів незмірно більше. Кожне поле містить найменший елемент даних, якому можна зберігати в таблиці. Це може бути число, слово, якийсь текст або навіть зображення, музика, відеокліп і т.п. Запис (рядок таблиці) являє собою сукупність полів і містить одну копію кожного певного в базі даного поля, навіть у тому випадку, якщо поле не містить ніякої інформації. Безліч записів утворять таблицю. Безліч зв'язаних між собою таблиць утворять реляційну базу даних.

Майже всі продукти баз даних, створені з кінця 70-х років, засновані на підході, що називають реляційним; більше того, переважна більшість наукових досліджень в області баз даних протягом останніх 25 років проводилася (можливо, побічно) у цьому напрямку. Реляційний підхід являє собою основну тенденцію сьогоднішнього ринку, і реляційна модель - єдина найбільш істотна розробка в історії розвитку баз даних.

Отже, коротенько, реляційна система - це система, заснована на наступних принципах:

1) дані для користувача передаються у вигляді таблиць (і ніяк інакше);

2) користувачеві надаються оператори (наприклад, для вибірки даних), що генерують нові таблиці зі старих. Наприклад, у системі буде оператор одержання підмножини рядків у даній таблиці й оператор одержання підмножини стовпців - а підмножина рядків і підмножина стовпців, звичайно, можна розглядати як нові таблиці.

• Реляційна база даних — це база даних, сприймана користувачем як набір нормалізованих відносин (тобто змінних відносин) різного ступеня.

Вираження "сприймана користувачем" є вирішальним: ідея реляційної моделі застосовується до зовнішнього й концептуального рівнів системи, а не до внутрішнього рівня. Можна сказати й інакше реляційна модель представляє систему баз даних на рівні абстракції, трохи вилученому від подробиць лежачої в основі цієї системи машини; так само як, наприклад, мова Pascal представляє систему програмування на рівні абстракції, трохи вилученому від подробиць лежачої в основі цієї системи машини. У дійсності реляційну модель можна розглядати як мову програмування, спеціально орієнтовану на додатки баз даних.

Розходження між доменами й (іменованими) відносинами також можна трохи уточнити. Ми називаємо іменовані відносини змінними, тому що їхні значення змінюються згодом. Домени не є змінними в цьому змісті.

В традиційних термінах відношення відповідає файлу (логічному, а не фізичному), кортеж — запису (екземпляру, а не типу), атрибут полю (типу, а не екземпляру). Однак ця відповідність є приблизною. Відношення варто розглядати не як "просто файл", а як файл, що підкоряється певним правилам, це відбивається в значному спрощенні структури об'єктів даних, з якої зіштовхується користувач, і, як наслідок, у спрощенні операторів, необхідних для роботи із цими об'єктами. Якщо говорити точніше, всі дані в реляційній системі представляються одним і тільки одним способом, а саме явними значеннями (цю властивість іноді називають "основним принципом реляційної моделі", а також "інформаційним принципом"). Зокрема, цими явними значеннями представляються логічні зв'язки у відношенні й між відносинами; не існує видимих для користувача покажчиків на файли або записи, не існує видимого для користувача порядку записів, не існує видимих для користувача груп повторення й т.д.

Файли.DBF стандарту dBASE являють собою відображення двовимірної таблиці зі стовпцями - полями й рядками - записами. При пошуку інформації в цих файлах часто доводиться використовувати відомості про положення даних у файлі (номер рядка таблиці, номер запису файлу.DBF) і щодо цього стандарт dBASE не задовольняє вимогам, пропонованим до реляційних баз даних. Поки бази даних на персональних комп'ютерах були відносно невеликі і їх можна було розмістити в одному файлі.DBF, ця обставина не грала істотної ролі, а звична простота таблиці залучала до цього способу організації інформації численних користувачів. Але при збільшенні розмірів баз даних зберігати їх в одній таблиці стає неможливим і виникає необхідність виконання інших вимог реляційної моделі.

Відносини типу один-до-багатьох використовуються, коли одного запису першої таблиці необхідно поставити у відповідність кілька записів другої таблиці.

Слід зазначити, що визначати відносини між таблицями "у ручну", заняття досить трудомістке. На щастя, цей процес легко може бути автоматизований, або за допомогою макросів Microsoft Access, або за допомогою програми на Visual BASIC.

У дев'яності роки реляційна модель даних перетворилася в основний засіб організації інформації в базах даних не тільки на персональних комп'ютерах, але й на більших ЕОМ. У рамках цієї моделі була розроблена мова структурованих запитів SQL, який став основним засобом для одержання інформації з реляційних баз даних.