As bases de datos son relacionales. O concepto de base de datos relacional

A chegada da tecnoloxía informática no noso tempo marcou unha revolución da información en todos os ámbitos da actividade humana. Pero, para asegurar que toda a información non se converte nun lixo innecesario na Internet global, inventouse un sistema de base de datos no que se clasifican e sistematizan os materiais, polo que se atopan fácilmente e se someten a procesamento posterior. Existen tres tipos principais: asignan bases de datos relacionales, xerárquicas e redes.

Modelos fundamentais

Volvendo á orixe das bases de datos, vale a pena dicir que este proceso era bastante complexo, orixinouse co desenvolvemento de equipos de procesamento de información programables. Polo tanto, non sorprende que a cantidade de seus modelos neste momento sexa superior a 50, pero os principais son xerárquicos, relacionales e de rede, que aínda se usan na práctica. Que son?

A base de datos xerárquica ten unha estrutura de árbore e componse a partir de datos de diferentes niveis, entre os que hai ligazóns. O modelo de rede da base de datos é un modelo máis complexo. A súa estrutura é similar a unha estrutura xerárquica e o esquema é ampliado e refinado. A diferenza entre eles é que os datos hereditarios do modelo xerárquico só poden asociarse cun antepasado, e a rede pode ter varios. A estrutura da base de datos relacional é moito máis complicada. Polo tanto, débese desmontar con máis detalle.

O concepto básico dunha base de datos relacional

Este modelo foi desenvolvido na década de 1970 polo Dr Edgar Codd. É unha táboa loxicamente estructurada con campos que describen os datos, as relacións entre eles, as operacións realizadas nelas e, sobre todo, as regras que garanten a súa integridade. Por que o modelo é chamado relacional? Baséase nas relacións (desde o latín relatio) entre os datos. Hai moitas definicións deste tipo de base de datos. As táboas relacionales con información son moito máis fáciles de organizar e dar ao procesamento, máis que nunha rede ou modelo xerárquico. Como se pode facer isto? Basta con coñecer as características, a estrutura do modelo e as propiedades das mesas relacionales.

O proceso de modelización e composición dos elementos básicos

Para crear o teu propio SGBD, debes usar unha das ferramentas de modelización, pensar sobre a información que necesitas traballar, crear táboas e relacións relacionales entre as relacións entre os datos, cubrir as celas de entidades e establecer claves primarias e estranxeiras.

As táboas de modelos e deseño de bases de datos relacionales fanse a través de ferramentas gratuítas, como Workbench, PhpMyAdmin, Case Studio, dbForge Studio. Despois dun deseño detallado, debes gardar o modelo relacional listo e traducirlo no código SQL rematado. Nesta fase, pode comezar a traballar coa clasificación de datos, procesamento e sistematización.

Características, estrutura e termos asociados ao modelo relacional

Cada fonte describe os seus elementos ao seu xeito, polo tanto, para unha confusión menos me gustaría dar unha pequena pista:

• Etiqueta relacional = entidade;
• Layout = attributes = nomes de campo = o título das columnas da entidade;
• Instancia de entidade = tuple = record = fila da etiqueta;
• Valor do atributo = entidade cell = campo.

Para ir ás propiedades dunha base de datos relacional, cómpre saber cales son os compoñentes básicos e os destinados.

1. A esencia. A táboa dunha base de datos relacional pode ser unha e pode ser un conxunto completo de táboas que caracterizan os obxectos descritos grazas aos datos almacenados neles. Teñen un número fixo de campos e un número variable de rexistros. A táboa do modelo de base de datos relacional está composta por filas, atributos e deseño.
2. Un rexistro é un número variable de filas que amosan datos que caracterizan o obxecto descrito. Os rexistros están numerados automaticamente polo sistema.
3. Os atributos son datos que mostran unha descrición das columnas da entidade.
4. Campo. Representa unha columna de entidade. O seu número é un valor fixo que se configura cando se crea ou modifica a táboa.

Agora, sabendo os elementos constitutivos da táboa, pode ir ás propiedades da base de datos do modelo relacional:

• As entidades do DB relacional son bidimensionales. Debido a esta propiedade con eles, é fácil facer varias operacións lóxicas e matemáticas.
• A orde dos valores de atributos e rexistros nunha táboa relacional pode ser arbitraria.
• Unha columna dentro dunha táboa relacional debe ter o seu propio nome individual.
• Todos os datos da columna da entidade teñen unha lonxitude fixa e do mesmo tipo.
• Calquera entrada en esencia é considerada como un elemento de datos.
• Os compoñentes constitutivos das liñas son únicos no seu tipo. Non hai filas idénticas na entidade relacional.

En función das propiedades dun DBMS relacional, está claro que os valores de atributo deben ser do mesmo tipo, lonxitude. Consideremos características de valores de atributos.

As principais características dos campos de base de datos relacionales

Os nomes dos campos deben ser únicos dentro dunha entidade. Os tipos de atributo ou os campos de base de datos relacionales describen os datos de categoría que se almacenan nos campos da entidade. O campo de base de datos relacional debe ter un tamaño fixo, contado en caracteres. Os parámetros e formato dos valores do atributo determinan a forma en que corrixen os datos. Aínda hai tal concepto, como "máscara" ou "un modelo de entrada". Preténdese definir a configuración da entrada de datos no valor do atributo. É imperativo que se informe un erro no campo cando se escribe un tipo de datos incorrecto. Tamén se impoñen algunhas restricións nos elementos de campo: as condicións para comprobar a exactitude e exactitude da entrada de datos. Hai un valor obrigatorio do atributo, que debe ser cuberto de datos inequívocamente. Algunhas liñas de atributo poden ser cubertas con valores NULL. Permítese ingresar datos en branco en atributos de campo. Do mesmo xeito que a notificación de erro, hai valores que o sistema enche automaticamente: este é o dato predeterminado. Para acelerar a busca de datos, está destinado un campo indexado.

Un esquema de táboa de base de datos relacional bidimensional

Para unha comprensión detallada do sistema de xestión de modelos usando SQL, é mellor considerar o esquema usando un exemplo. Xa sabemos que é unha base de datos relacional. O rexistro en cada táboa é un elemento de datos. Para evitar a redundancia de datos, é necesario realizar operacións de normalización.

Regras básicas para a normalización da entidade relacional

1. O valor do nome do campo para a táboa relacional debe ser único, único (a primeira forma normal é 1NF).

2. Para unha táboa que xa se reduciu a 1НФ, o nome de calquera columna que non identifique debe depender do identificador único da táboa (2NF).

3. Para toda a táboa, que xa está en 2NF, cada campo non identificado non pode depender do elemento doutro valor non identificado (entidade 3NF).

Bases de datos: relacións relacionales entre táboas

Existen dous tipos principais de relacións entre táboas relacionales:

• «Moitos». Ocorre cando unha entrada de tecla da táboa n.º 1 corresponde a varias instancias da segunda entidade. O icono da tecla nun extremo da liña indica que a entidade está no lado "un", o segundo extremo da liña adoita marcarse co símbolo do infinito.

• Unha relación "multi-lote" fórmase cando hai unha aparente interacción lóxica entre varias filas dunha entidade cunha fila de rexistros noutra táboa.
• Se hai unha concatenación unívoca entre dúas entidades, significa que o identificador clave dunha táboa está presente na outra entidade, entón unha das táboas debe ser eliminada, é superfluo. Pero ás veces, por razóns de seguridade, os programadores deliberadamente dividen as dúas entidades. Polo tanto, hipotéticamente, pode existir unha relación unívoca.

A existencia de chaves nunha base de datos relacional

As claves primarias e secundarias determinan a relación potencial da base de datos. As comunicacións do modelo de datos relacional poden ter só unha clave potencial, esta é a clave principal. Que representa? A clave principal é unha columna de entidade ou conxunto de atributos, a través dos cales pode acceder aos datos dunha liña específica. Debe ser único, único e os seus campos non poden conter valores baleiros. Se a clave principal consiste só nun atributo, chámase simple, se non, será un compoñente.

Ademais da clave principal, tamén hai unha chave externa. Moitos non entenden a diferenza entre eles. Analízaos con máis detalle por exemplo. Así, hai 2 táboas: "Dean's office" e "Students". A esencia do "Deanery" contén campos: "ID de estudante", "Nome" e "Grupo". A táboa "Estudantes" ten valores de atributo como "Nome", "Grupo" e "Nota media". Dado que o ID de estudante non pode ser o mesmo para varios alumnos, este campo será a clave principal. "Nome" e "Grupo" da táboa "Estudantes" pode ser o mesmo para varias persoas, eles fan referencia ao número de identificación do alumno da entidade "Deccan", polo que poden ser utilizados como unha chave estranxeira.

Un exemplo dun modelo de base de datos relacional

Para maior claridade, ofrecemos un exemplo simple dun modelo de base de datos relacional composto por dúas entidades. Hai unha táboa chamada "Deccan".

Debe facer conexións para obter unha base de datos relacional completa. O rexistro "IN-41", como o "IN-72", pode estar presente máis dunha vez na tarxeta decantador, tamén o nome, apelidos e patróns dos alumnos poden coincidir en casos excepcionais, polo tanto, estes campos non se poden converter nunha clave primaria de ningún xeito. Amosemos a esencia de "Estudantes".

Como podes ver, os tipos de campos de base de datos relacionales son completamente diferentes. Hai entradas dixitais e simbólicas. Polo tanto, na configuración do atributo, debes especificar os valores de enteiro, char, vachar, data e outros. Na táboa "Deccan", só a ID do alumno é un valor único. Este campo pode ser tomado como a chave primaria. O nome, o grupo eo número de teléfono da entidade "Estudantes" poden ser tomados como unha chave estranxeira referíndose á identificación do alumno. Comunicación establecida. Este é un exemplo de modelo one-to-one. Hipotéticamente unha das mesas é superfluo, poden combinarse facilmente nunha soa entidade. Para os números de identificación dos estudantes non se fixo universalmente coñecido, é unha existencia bastante real de dúas táboas.