2.4. Реляционная модель

2.4.1. Основные понятия реляционной модели данных

Самая распространенная сегодня реляционная модельданных (РМ) была предложена американским математиком Коддом, который в 1970 г. впервые сформулировал ее основные понятия.

В основе РМ данных лежит понятие отношение(relation). Отношение отображает некоторый объект, объект характеризуется набороматрибутовD₁, D₂, ...,D_n,aкаждый атрибут – набором допустимых значений, называемымдоменом. Пусть

D₁ = {x₁, x₂, ...,x_k}

D₂ = {y₁, y₂, ...,y_l}

. . . . . . . . . . . . . . .

D_n = {z₁, z₂, ...,z_т}.

Список пар из имен и типов атрибутов называется схемой отношения, а количество атрибутов в отношении –степенью отношения.

Отношение определяется как подмножество Rдекартова произведенияD₁D₂...D_n, т.е.

RD₁D₂...D_n.

Декартово произведение– это набор всевозможных сочетаний изпзначений, где каждое значение берется из своего домена.

Например, пусть D₁ содержит номера двух заказов {1021, 1022},D₂– коды двух клиентов {К1, К2},D₃– веса двух заказов {100, 200}. В этом случае отношениеR есть декартово произведениеD₁D₂D₃, которое представляет собой набор из 8 троек значений, где первое значение – это один из номеров заказов, второе – один из кодов клиентов, а третье – один из весов заказа

Термин отношениеиспользуется как синоним словатаблица. Так, описанное выше отношение можно представить как таблицу следующего вида.

R
Номер заказа	Код клиента	Вес заказа
1021	К1	100
1021	К1	200
1021	К2	100
1021	К2	200
1022	К1	100
1022	К1	200
1022	К2	100
1022	К2	200

Столбцыэтой таблицы соответствуютатрибутам, астрокиназываютсякортежами.

На практике отношения со всевозможными сочетаниями значений атрибутов встречаются редко.

Фундаментальные свойства отношений (таблиц):

1) атомарность значений столбцов, т.е. на пересечении каждой строки и столбца, должно быть одно простое значение;

2) каждый столбец имеет уникальное имя;

3) значения в столбце должны быть однородными;

4) отсутствие кортежей-дубликатов, т.е. в таблице не существует двух полностью совпадающих строк;

5) последовательность столбцов в таблице несущественна;

6) последовательность строк в таблице несущественна.

Отсутствие в таблице повторяющихся строк обеспечивается с помощью первичного ключа. Первичный ключ– это набор из одного или нескольких столбцов отношения, позволяющий однозначно идентифицировать каждую строку таблицы. Для этого значения первичного ключа каждой строки должны различаться.

В таблице реляционной БД столбцы называютполями, а строки –записями.

При проектировании реляционной БД с целью уменьшения избыточности хранения данных обычно создается несколько таблиц, между которыми устанавливаются связи.

Например, в БД должна храниться таблица Сотрудникис информацией о сотрудниках некоторой организации. Первичный ключ –КодСотрудника. Для того, чтобы информация о названиях отделов не повторялась, она выносится в отдельную таблицуОтделы. Первичный ключ –КодОтдела. Поскольку в одном отделе работает много сотрудников, то таблицаОтделыявляетсяглавной, а таблицаСотрудники–подчиненной. Связь между таблицами устанавливается следующим образом: главная таблица передает в подчиненную копию первичного ключа, который становитсявнешним ключомподчиненной таблицы. Одна запись главной таблицы может быть связана с одной или несколькими записями подчиненной и значение внешнего ключа подчиненной таблицыссылаетсяна некоторую запись в главной таблице. При этом значения первичного ключа уникальны, а внешнего – могут повторяться.

Графическое изображение связей между таблицами называется схемой данных.