Relational data modeli Normallaşmanın tərifi, konsepsiyası, strukturu və nəzəriyyəsi

Mündəricat:

Relational data modeli Normallaşmanın tərifi, konsepsiyası, strukturu və nəzəriyyəsi
Relational data modeli Normallaşmanın tərifi, konsepsiyası, strukturu və nəzəriyyəsi
Anonim

Relational data modeli vahid nizamlı predikat məntiqinə uyğun olaraq struktur və dildən istifadə edərək parametrlərin idarə edilməsinə unikal yanaşmadır. İlk dəfə 1969-cu ildə ingilis alimi Codd tərəfindən təsvir edilmişdir. Bu layihədə bütün parametrlər müəyyən əlaqələrdə qruplaşdırılmış dəstlər kimi təqdim olunur.

Relational data modelinin məqsədi…

əlaqəli məlumatların təmsil modeli
əlaqəli məlumatların təmsil modeli

…modelləri və sorğuları təyin etmək üçün deklarativ üsul təqdim etməkdir.

İstifadəçilər verilənlər bazasında hansı məlumatın olduğunu və ondan hansı nəzəriyyəni istədiklərini birbaşa qeyd edirlər. Həm də verilənlər bazası idarəetmə proqramına onu saxlamaq üçün strukturları təsvir etməyə icazə verin. Sorğulara cavab vermək üçün məlumat axtarışı proseduru da vacibdir.

Əksər RDB SQL məlumat tərifləri və axtarış dilindən istifadə edir. Bu sistemlər mühəndislik yaxınlaşması kimi görünə bilənləri həyata keçirirəlaqə modeli.

SQL verilənlər bazası sxemindəki cədvəl predikat dəyişəninə uyğundur. Əsas məhdudiyyətlər və SQL sorğuları predikatlara uyğun gəlir.

Lakin belə verilənlər bazaları bir çox təfərrüatlarda əlaqə modelindən kənara çıxır və Codd orijinal prinsipləri pozan dəyişikliklərə qəti şəkildə qarşı çıxır.

İcmal

verilənlər modellərinin növləri relational verilənlər modeli
verilənlər modellərinin növləri relational verilənlər modeli

Relational məlumat modelinin əsas ideyası bütün verilənlər bazasının dəyişənlərin son komponenti üçün predikatlar toplusu kimi təsviri, mümkün dəyərlər və onların birləşmələri üzrə məhdudiyyətləri təsvir etməkdir. İstənilən vaxtda məzmun son (məntiqi) modeldir. Yəni, bütün komponentlərin təmin olunması üçün hər bir predikat dəyişəni üçün bir olan münasibətlər toplusu. Bu, əlaqəli data modelidir.

Alternativlər

relational data model strukturu
relational data model strukturu

Digər modellər iyerarxik və şəbəkə sistemləridir. Onlardan bəziləri köhnə arxitekturalardan istifadə edərək hələ də yüksək tutumlu məlumat mərkəzlərində populyardır. Və ya mövcud sistemlərin o qədər mürəkkəb və mücərrəd olduğu hallarda, relational modeldən istifadə edərək onlara keçid olduqca bahalı olardı. Yeni obyekt yönümlü verilənlər bazaları da diqqətəlayiqdir.

İcra

əlaqə məlumat modeli anlayışları
əlaqə məlumat modeli anlayışları

Əslində Codd tərəfindən müəyyən edilmiş və başqaları tərəfindən izah edilən RMD-nin əsl reallaşmasına nail olmaq üçün bir neçə cəhd edilmişdir.elm adamları.

Relational verilənlərin təqdimat modeli formal riyazi terminlərlə təsvir edilən öz növünün əsas modeli idi. İerarxik və şəbəkə əsasları relational sistemlərdən əvvəl mövcud idi, lakin onların spesifikasiyası nisbətən qeyri-rəsmi idi. RMD müəyyən edildikdən sonra, müxtəlif modelləri müqayisə etmək və müqayisə etmək üçün bir çox cəhdlər edildi - və bu, erkən sistemlərin daha ciddi təsvirlərinə səbəb oldu. İerarxik və şəbəkə verilənlər bazaları üçün verilənlərin manipulyasiya interfeyslərinin prosedur xarakteri rəsmiləşdirmə imkanlarını məhdudlaşdırsa da.

Mövzular

Relational data modelinin konsepsiyası ilə bağlı əsas fərziyyə ondan ibarətdir ki, onların hamısı riyazi "p" - tipik əlaqələr, "Cn" - cütlü əlaqə kimi təmsil olunur, bu da bir neçə nüsxənin Dekart məhsulunda alt çoxluqdur. domenlər. Riyazi modeldə bu cür məlumatlar haqqında mülahizə iki qiymətli predikat məntiqində aparılır, yəni hər bir cümlə üçün iki mümkün qiymətləndirmə var: ya doğru, ya da yanlış (və üçüncü qiymət yoxdur, məsələn, naməlum və ya tətbiq oluna bilməz)., hər biri çox vaxt 0 anlayışı ilə əlaqələndirilir). Məlumat ifadə gücünə bərabər olan hesab və ya cəbrdən istifadə etməklə emal edilir.

Məlumat modellərinin növləri, əlaqəli məlumat modeli

RMD tərtibatçıya məlumatın ardıcıl, məntiqi görünüşünü yaratmağa imkan verir. Bütün bunlar ümumi olaraq məntiqi sxem adlanan verilənlər bazası dizaynına qeyd olunan məhdudiyyətləri daxil etməklə əldə edilir. Nəzəriyyə bir prosesi inkişaf etdirməkdirmodelin normallaşdırılması, bunun sayəsində müəyyən arzu olunan xüsusiyyətlərə malik dizayn məntiqi ekvivalent alternativlər dəstindən seçilə bilər. Giriş planlarında və digər tətbiqlərdə və əməliyyatlarda təfərrüatlar DBMS mühərriki tərəfindən idarə olunur və məntiqi modeldə əks olunmur. Bu, performans tənzimləməsinin tez-tez məntiq funksiyasında dəyişikliklər tələb etdiyi ümumi təcrübədən fərqlidir.

Əsas əlaqə məlumat modeli tikinti blokunu təmsil edir - bu, adətən minimuma endirilən bir domen və ya məlumat növüdür. Tuple atribut dəyərlərinin sifarişli dəstidir. Və onlar da öz növbəsində qarşılıqlı ad və növ cütüdür. Bu, skalyar dəyər və ya daha mürəkkəb ola bilər.

Əlaqə başlıq və gövdədən ibarətdir

relational data modelinin əsasları
relational data modelinin əsasları

Birincisi atributlar toplusudur.

Gövdə (n-ci əlaqə ilə) dəstlər dəstidir.

Təxmə başlığı da hər strukturun mövzusudur.

Relational data modeli n-dəstlər dəsti kimi müəyyən edilir. Həm riyaziyyatda, həm də MRD-də çoxluq unikal təkrarlanmayan elementlərin nizamsız toplusudur, baxmayaraq ki, bəzi DBMS-lər onların məlumatlarına ardıcıllıq tətbiq edir. Riyaziyyatda tuple bir sıraya malikdir və təkrarlamaya imkan verir. E. F. Codd əvvəlcə bu riyazi tərifdən istifadə edərək dəstləri qurdu.

Daha sonra E. F. Codd-un möhtəşəm ideyalarından biri sifariş əvəzinə atribut adlarından istifadənin daha rahat olacağı idi (ümumiyyətləhalda) əlaqəyə əsaslanan kompüter dilində. Bu bəyanat bu gün də faydalıdır. Konsepsiya dəyişsə də, "tuple" adı dəyişdirilməyib. Bu fərqin bilavasitə və mühüm nəticəsi ondan ibarətdir ki, əlaqə modelində Dekart məhsulu kommutativ olur.

Cədvəl əlaqələrin ümumi vizual təsviridir. Tuple sətir anlayışına bənzəyir.

Relvar, baxışda boş dəstlər ola bilsə də, hər zaman bu tip əlaqə təyin edilən bəzi xüsusi tangens növünün adlandırılmış dəyişənidir.

Relational data modelinin əsasları: bütün məlumatlar əlaqələrdəki məlumat dəyərləri ilə təmsil olunur. Bu prinsipə uyğun olaraq, əlaqə bazası relvarlar toplusudur və hər bir sorğunun nəticəsi toxunma kimi təmsil olunur.

Relational verilənlər bazasının tutarlılığı ondan istifadə edən proqramlarda quraşdırılmış qaydalarla deyil, daha çox məntiqi sxemin bir hissəsi kimi elan edilən və bütün proqramlar üçün DBMS tərəfindən tətbiq edilən məhdudiyyətlərlə təmin edilir. Məhdudiyyətlər nəzəri cəhətdən kifayət qədər yalnız biri alt çoxluq (⊆) olan əlaqəli müqayisə operatorlarının istifadəsində ifadə edilir. Təcrübədə bir neçə faydalı qısayolların mövcud olacağı gözlənilir ki, bunlardan namizəd açarlar və xarici mənbə məhdudiyyətləri ən mühümdür. Relational data modelinin əsas məqsədi budur.

Tərcümə

RMD-ni tam qiymətləndirmək üçün nəzərdə tutulan şərhi başa düşmək lazımdır.əlaqə kimi.

Toxunmanın gövdəsi bəzən onun uzantısı adlanır. Bunun səbəbi, bəzi predikatın artımını təmsil edən kimi şərh edilməlidir. Bu, hər bir sərbəst dəyişəni adla əvəz etməklə yaradıla bilən həqiqi cümlələr toplusudur.

Obyektlə əlaqəli məlumat modelləri arasında təkbətək uyğunluq var. Münasibət gövdəsinin hər bir cərgəsi onun hər bir sərbəst dəyişənini əvəz etməklə predikatı yaratmaq üçün atribut dəyərləri təmin edir. Nəticə əlaqənin gövdəsində bir dəftərin baş verməsi səbəbindən doğru hesab edilən bir ifadədir. Əksinə, başlığı əlaqə adına uyğun gələn, lakin əsasda görünməyən hər bir proses yalan hesab olunur.

Bu fərziyyə qapalı dünya hipotezi kimi tanınır. Tez-tez praktiki məlumat bazalarında pozulur, burada bir dəftərin olmaması müvafiq cümlənin həqiqətinin naməlum olduğunu ifadə edə bilər. Məsələn, Dil Bacarıqları Qrafikində müəyyən terminlərin ("John", "İspan dili") olmaması Con adlı oğlanın ispan dilini bilməməsinin sübutu ola bilməz.

Verilənlər bazalarına tətbiq, normallaşdırma nəzəriyyəsi

Tipik relational RDM-də istifadə olunan məlumat mövzusu tam ədədlər dəsti, tarixləri təşkil edən simvol sətirləri dəsti və ya iki boolean doğru və yanlış və s. ola bilər. Bu rəqəmlər üçün müvafiq mövzu adları "İndeks", "Lazımi işi yerinə yetirin","Vaxt", "Boolean" və s. və sair.

Lakin bunu başa düşmək vacibdir ki, əlaqə nəzəriyyəsi hansı növlərin dəstəklənəcəyini müəyyən etmir. Və həqiqətən də doğrudur, hazırda sistemin təmin etdiyi daxili müddəalara əlavə olaraq xüsusi qurumlar üçün müddəaların əlçatan olacağı gözlənilir.

Atribut

əlaqə məlumat modeli təmsil edir
əlaqə məlumat modeli təmsil edir

Bu, adətən sütun adlanan şey üçün nəzəriyyədə istifadə olunan termindir. Eynilə, cədvəl nəzəri terminin yerinə tez-tez istifadə olunur (baxmayaraq ki, bu, heç bir halda SQL-də əlaqə ilə sinonim deyil). Cədvəlin məlumat strukturu hər birinin unikal sütun adı və onun üçün icazə verilən dəyərlər növü olan sütun təriflərinin siyahısı kimi müəyyən edilir.

Atribut dəyəri John Doe və 35 kimi xüsusi məkandakı girişdir.

Sətrin sütunlarının mənalarının sıralandığı SQL RDBMS-də dəstlər bir-birindən ayrılmadığı istisna olmaqla, cərgə əsasən sıra ilə eynidir. Bunun əvəzinə, hər bir tərif dəyəri dəstdəki sıra mövqeyi ilə deyil, yalnız adı ilə müəyyən edilir. Atribut adı Ad və ya Yaş ola bilər.

Münasibət

əlaqə məlumat modelidir
əlaqə məlumat modelidir

Bu, həmin strukturdakı məlumatların görünüşü ilə birlikdə struktur tərifi cədvəlidir. Tərif başlıqdır, içindəki məlumatlar isə gövdə, sətirlər toplusudur. Əlaqə dəyişəni adətən əsas cədvəl adlanır. İçində ona təyin edilmiş dəyərin başlığıistənilən vaxt verilmiş xanada göstərilənə uyğun gəlir və onun gövdəsi bəzi yeniləmə bəyanatını (adətən INSERT, YENİLƏNİB və ya SİLİN) çağıraraq sonuncu təyin olunduğuna uyğun gəlir.

Set-nəzəri tərtibi

Münasibətlərin relational modelində əsas anlayışlar atributların adları və adlarıdır. Onlar "Şəxs" və "Ad" kimi sətirlər kimi təqdim edilməlidir və adətən onları əhatə etmək üçün dəyişənlərdən istifadə etməli olacaqlar. Başqa bir əsas anlayış ədədlər və sətirlər kimi zəruri və vacib mənaları ehtiva edən atom dəyərləri toplusudur.

Tövsiyə: