Реляционная модель данных Элементы реляционной модели

Реляционная модель данных (РМД) некоторой предметной области представляет собой набор отношений, изменяющихся во времени, При создании информационной системы совокупность отношений позволяет хранить данные об объектах предметной области и моделировать связи между ними. Элементы РМД и формы их представления приведены в таблице.

Элемент реляционной модели	Форма представления
Отношение	Таблица
Схема отношения	Строка заголовков таблицы
Кортеж	Строка таблицы
Сущность	Описание свойств объекта
Атрибут	Заголовок столбца таблицы
Первичный ключ	Один или несколько атрибутов
Тип данных	Тип значений элементов таблицы

В практике реляционных баз данных отношения представляются в виде двумерной таблицы, в которой строка есть кортеж, каждый столбец соответствует только одной компоненте этого отношения.

Сущность есть объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных. Данные о сущности хранятся в отношении.

Атрибуты представляют собой свойства, характеризующие сущность.

В основе реляционной модели лежит математическое понятие теоретико-множественного отношения, которое представляет собой подмножество декартового произведения доменов. Домен – это множество значений. Примерами доменов могут служить множество целых чисел, множество названий городов, множество почтовых адресов, фамилий и т.д.

Пусть даны n множеств D1, D2, D3, ... Dn, тогда отношение R есть множество упорядоченных кортежей <d1, d2, d3,... dn>, где dk  Dk, а. D1, D2, D3, ... Dn - домены отношения R.

Отношением называется некоторое подмножество декартова произведения одного или более доменов. При этом предполагаются только конечные отношения. Элементами отношений являются кортежи.

Ниже приведен пример представления отношения СОТРУДНИК.

Множество всех значений каждого атрибута отношения образует домен. Отношение СОТРУДНИК включает 4 домена. Домен 1 содержит фамилии всех сотрудников, домен 2 — номера всех отделов фирмы, домен 3 — название всех должностей, домен 4 — даты рождения всех сотрудников. Каждый домен образует значения одного типа, например, числовые или символьные.

Отношение СОТРУДНИК содержит 3 кортежа. Кортеж рассматриваемого отношения состоит из 4-х элементов, каждый из которых выбирается из соответствующего домена. Каждому кортежу соответствует строка таблицы.

Схема отношения представляет собой список имен атрибутов. Например, для приведенного примера схема отношения имеет вид СОТРУДНИК (ФИО, Отдел, Должность, Д_Рождения).

Атрибут Должность (заголовок столбца)

Схема отношения (строка заголовков)

Отношение СОТРУДНИК (таблица)

ФИО	Отдел	Должность	Д_рождения
Иванов И.И.	002	Начальник	2 7.09.51
Петров П.П.	001	Заместитель	15.04.55
Сидоров И.П.	002	Инженер	1 Кортеж (строка, запись) 3.01.70

Ключом отношения, или первичным ключом, называется атрибут отношения, однозначно идентифицирующий каждый из его кортежей. Например, в отношении СОТРУДНИК (ФИО, Отдел, Должность, Д_Рождения) ключевым является атрибут ФИО. Ключ может быть составным, т. е. состоять из нескольких атрибутов.

Существует также понятие внешнего ключа. С помощью внешних ключей устанавливаются связи между отношениями. Например, имеются два отношения: СТУДЕНТ (ФИО, Группа, Специальность) и ПРЕДМЕТ (Название Предмета, Часы), которые связаны отношением СТУДЕНТ_ПРЕДМЕТ (ФИО. Название Предмета, Оценка). В связующем отношении атрибуты ФИО и Название Предмета образуют составной ключ. Эти атрибуты представляют собой внешние ключи, являющиеся первичными ключами других отношений.

Ф ключ ИО

Группа

Специальность

Н ключ азвание Предмета

Часы

составной ключ

Ф внешний ключ ИО

Название Предмета

Оценка

внешний ключ

Реляционная модель накладывает на внешние ключи ограничение для обеспечения целостности данных, называемое ссылочной целостностью. Это означает, что каждому значению внешнего ключа должны соответствовать строки в связываемых отношениях.

Наиболее часто таблица с отношением размещается в отдельном файле. В некоторых СУБД, например, Microsoft Access, в одном файле размещается полностью база данных.