Relaatiotietomalli on Normalisoinnin määritelmä, käsite, rakenne ja teoria

Sisällysluettelo:

Relaatiotietomalli on Normalisoinnin määritelmä, käsite, rakenne ja teoria
Relaatiotietomalli on Normalisoinnin määritelmä, käsite, rakenne ja teoria
Anonim

Relaatiotietomalli on ainutlaatuinen lähestymistapa parametrien hallintaan käyttämällä rakennetta ja kieltä yhden kertaluvun predikaattilogiikan mukaisesti. Englantilainen tiedemies Codd kuvasi sen ensimmäisen kerran vuonna 1969. Tässä projektissa kaikki parametrit esitetään monikkoina ryhmiteltyinä tiettyihin suhteisiin.

Relaatiotietomallin tarkoitus…

relaatiotietojen esitysmalli
relaatiotietojen esitysmalli

…on tarjota deklaratiivinen menetelmä mallien ja kyselyjen määrittämiseen.

Käyttäjät huomaavat suoraan, mitä tietoa tietokanta sisältää ja mitä teoriaa he haluavat siitä. Ja anna myös tietokannan hallintaohjelmiston huolehtia sen tallentamiseen tarvittavien rakenteiden kuvauksesta. Tietojen hakumenettely pyyntöihin vastaamiseksi on myös tärkeä.

Useimmat RDB:t käyttävät SQL-tietomääritelmiä ja hakukieltä. Nämä järjestelmät toteuttavat sen, mitä voidaan pitää teknisenä likimääräisenärelaatiomalli.

SQL-tietokantaskeeman taulukko vastaa predikaattimuuttujaa. Keskeiset rajoitukset ja SQL-kyselyt vastaavat predikaatteja.

Tällaiset tietokannat poikkeavat kuitenkin monissa yksityiskohdissa relaatiomallista, ja Codd on vastustanut jyrkästi muutoksia, jotka vaarantavat alkuperäiset periaatteet.

Yleiskatsaus

tietomallityypit relaatiotietomalli
tietomallityypit relaatiotietomalli

Relaatiotietomallin pääideana on koko tietokannan kuvaus predikaattijoukona muuttujien lopulliselle komponentille, joka kuvaa mahdollisten arvojen ja niiden yhdistelmien rajoituksia. Sisältö kulloinkin on lopullinen (looginen) malli. Eli joukko suhteita, yksi per predikaattimuuttuja, jotta kaikki komponentit täyttyvät. Tämä on relaatiotietomalli.

Vaihtoehdot

relaatiotietomallin rakenne
relaatiotietomallin rakenne

Muut mallit ovat hierarkkisia ja verkkojärjestelmiä. Jotkut niistä, jotka käyttävät vanhoja arkkitehtuureja, ovat edelleen suosittuja suurikapasiteettisissa datakeskuksissa. Tai tapauksissa, joissa olemassa olevat järjestelmät ovat niin monimutkaisia ja abstrakteja, että niihin siirtyminen relaatiomallilla olisi kohtuuttoman kallista. Ja huomionarvoista ovat myös uudet oliotietokannat.

Toteutus

relaatiotietomallin käsitteet
relaatiotietomallin käsitteet

On ollut useita yrityksiä saada todellinen RMD:n toteutus, jonka Codd alun perin määritteli ja muut ovat selittäneettiedemiehet.

Relaatiodatan esitysmalli oli tärkein laatuaan, joka kuvattiin muodollisin matemaattisin termein. Hierarkkiset ja verkkopohjat olivat olemassa ennen relaatiojärjestelmiä, mutta niiden määritykset olivat suhteellisen epävirallisia. Kun RMD määriteltiin, erilaisia malleja yritettiin verrata ja verrata keskenään - ja tämä johti varhaisten järjestelmien tarkempiin kuvauksiin. Vaikka hierarkkisten ja verkkotietokantojen tiedonkäsittelyrajapintojen menettelyllinen luonne rajoitti formalisointimahdollisuuksia.

Teemat

Perusoletus relaatiotietomallin käsitteestä on, että ne kaikki esitetään matemaattisena "p" -muodossa - tyypillisiä suhteita, "Cn" - parisuhteena, joka on osajoukko useiden mallien karteesisessa tulossa. verkkotunnuksia. Matemaattisessa mallissa tällaisten tietojen päättely suoritetaan kaksiarvoisessa predikaattilogiikassa, mikä tarkoittaa, että jokaiselle lauseelle on kaksi mahdollista arviota: joko tosi tai epätosi (eikä ole olemassa kolmatta arvoa, kuten tuntematonta tai ei sovellettavaa, joista jokainen liittyy usein käsitteeseen 0). Tiedot käsitellään laskemalla tai algebralla, jotka vastaavat ilmaisuvoimaa.

Tietomallien tyypit, relaatiotietomalli

RMD antaa kehittäjälle mahdollisuuden luoda johdonmukaisen, loogisen kuvan tiedoista. Tämä kaikki saavutetaan sisällyttämällä ilmoitetut rajoitukset tietokannan suunnitteluun, jota kutsutaan yleisesti loogiseksi skeemaksi. Teoria on kehittää prosessimallin normalisointi, jolloin joukosta loogisesti vastaavia vaihtoehtoja voidaan valita malli, jolla on tietyt halutut ominaisuudet. Pääsysuunnitelmissa ja muissa toteutuksissa ja operaatioissa yksityiskohdat käsitellään DBMS-moottorilla, eivätkä ne näy loogisessa mallissa. Tämä on toisin kuin yleinen käytäntö, jossa suorituskyvyn viritys vaatii usein muutoksia logiikkatoimintoon.

Perusrelaatiotietomalli edustaa rakennuspalikoita – se on tietoalue tai tietotyyppi, joka on yleensä vähennetty minimiin. Tuple on järjestetty joukko attribuuttiarvoja. Ja ne puolestaan ovat keskinäinen nimen ja tyypin pari. Se voi olla joko skalaariarvo tai monimutkaisempi arvo.

Suhde koostuu otsikosta ja rungosta

relaatiotietomallin perusteet
relaatiotietomallin perusteet

Ensimmäinen on joukko attribuutteja.

Keho (n:nnen suhteen kanssa) on monikkojoukko.

Tangenssiotsikko on myös jokaisen rakenteen aihe.

Relaatiotietomalli määritellään joukoksi n-numeroita. Sekä matematiikassa että MRD:ssä joukko on järjestämätön kokoelma ainutlaatuisia ei-kaksoistettuja elementtejä, vaikka jotkin DBMS-järjestelmät määräävät sekvenssin tiedoilleen. Matematiikassa monikolla on järjestys ja se mahdollistaa päällekkäisyyden. E. F. Codd määritti alun perin monikot käyttämällä tätä matemaattista määritelmää.

Myöhemmin yksi E. F. Coddin hienoista ajatuksista oli, että määritteiden nimien käyttäminen järjestyksen sijaan olisi paljon kätevämpää (yleensätapaus) suhdepohjaisella tietokonekielellä. Tämä lausunto on hyödyllinen vielä tänäkin päivänä. Vaikka käsite on muuttunut, nimeä "tuple" ei ole muutettu. Tämän eron välitön ja tärkeä seuraus on, että relaatiomallissa karteesinen tulo muuttuu kommutatiiviseksi.

Taulukko on yleinen visuaalinen esitys suhteista. Tuple on samanlainen kuin merkkijonon käsite.

Relvar on tietyntyyppisen tangentin nimetty muuttuja, jolle on aina määrätty jokin sen tyyppinen relaatio, vaikka katse voi sisältää tyhjät monikot.

Relaatiotietomallin perusteet: kaikki tiedot esitetään tietoarvoina suhteissa. Tämän periaatteen mukaan relaatiokanta on joukko asereita, ja jokaisen kyselyn tulos esitetään tangentsina.

Relaatiotietokannan johdonmukaisuutta eivät pakota sitä käyttäviin sovelluksiin sisäänrakennetut säännöt, vaan pikemminkin rajoitukset, jotka on ilmoitettu osana loogista skeemaa ja jotka DBMS pakottaa kaikille sovelluksille. Rajoitukset ilmaistaan relaatiovertailuoperaattoreiden käytössä, joista vain yksi on osajoukko (⊆), teoreettisesti riittävä. Käytännössä useita hyödyllisiä pikanäppäimiä odotetaan olevan saatavilla, joista ehdokasavaimet ja ulkoisen lähteen rajoitukset ovat tärkeimmät. Tästä relaatiotietomallissa on kyse.

Tulkinta

Jotta ymmärtää RMD:n täysin, on välttämätöntä ymmärtää tarkoitettu tulkintasuhteena.

Kosketuksen runkoa kutsutaan joskus sen jatkeeksi. Tämä johtuu siitä, että se tulisi tulkita edustavan jonkin predikaatin kasvua. Tämä on joukko tosi lauseita, jotka voidaan muodostaa korvaamalla jokainen vapaa muuttuja nimellä.

Olorelaatiotietomallien välillä on yksi-yhteen vastaavuus. Jokainen relaatiorungon monikko tarjoaa attribuuttiarvot predikaatin ilmentämiseksi korvaamalla jokaisen sen vapaan muuttujan. Tuloksena on väite, jonka katsotaan olevan tosi, koska relaatiossa esiintyy monikko. Päinvastoin, jokainen prosessi, jonka otsikko vastaa suhteen nimeä, mutta ei näy rungossa, katsotaan vääriksi.

Tämä oletus tunnetaan suljetun maailman hypoteesina. Sitä rikotaan usein käytännön tietokannoissa, joissa monikon puuttuminen voi tarkoittaa, että vastaavan lauseen totuus on tuntematon. Esimerkiksi tiettyjen termien ("John", "espanja") puuttuminen kielitaitotaulukosta ei välttämättä ole todiste siitä, että John-niminen poika ei puhu espanjaa.

Sovellus tietokantoihin, normalisointiteoria

Tyypillisen relaatio-RDM:n tietokohde voi olla joukko kokonaislukuja, joukko merkkijonoja, jotka muodostavat päivämäärät, tai kaksi loogista arvoa tosi ja epätosi ja niin edelleen. Näiden kuvien vastaavat aihenimet voivat olla merkkijonoja nimillä "Hakemisto", "Tee tarvittavat työt","Time", "Boolean" ja niin edelleen ja niin edelleen.

On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että relaatioteoria ei määrittele, mitä tyyppejä tulisi tukea. Ja se on todellakin totta, tällä hetkellä odotetaan, että säännökset ovat saatavilla mukautetuille entiteeteille järjestelmän tarjoamien sisäänrakennettujen osien lisäksi.

Attribuutti

relaatiotietomalli edustaa
relaatiotietomalli edustaa

Tätä termiä käytetään teoriassa termille, jota yleensä kutsutaan sarakkeeksi. Samoin taulukkoa käytetään yleisesti teoreettisen termin tangenssi sijasta (vaikka se ei suinkaan ole synonyymi relaatiolle SQL:ssä). Taulukon tietorakenne on määritetty luettelona sarakemäärittelyistä, joista jokaisella on yksilöllinen sarakkeen nimi ja sille sallittujen arvojen tyyppi.

Attribuutin arvo on merkintä tietyssä paikassa, kuten John Doe ja 35.

Nikko on periaatteessa sama kuin rivi, paitsi että SQL RDBMS:ssä, jossa rivin sarakkeiden merkitykset on järjestetty, monikkoa ei eroteta. Sen sijaan jokainen määritelmän arvo tunnistetaan yksinomaan sen nimen perusteella, ei sen järjestyssijainnista monikossa. Attribuutin nimi voi olla Nimi tai ikä.

Asenne

relaatiotietomalli on
relaatiotietomalli on

Se on rakenteen määritystaulukko sekä tietojen ulkoasu kyseisessä rakenteessa. Määritelmä on otsikko, ja sen sisältämät tiedot ovat runko, joukko rivejä. Suhdemuuttujaa kutsutaan yleensä päätaulukoksi. Sille määritetyn arvon otsikkoany time vastaa annetussa solussa määritettyä, ja sen runko vastaa sitä, joka sille viimeksi määritettiin, kutsuen jonkin päivityskäskyn (yleensä INSERT, UPDATE tai DELETE).

Joukkoteoreettinen muotoilu

Peruskäsitteet relaatiomallissa ovat attribuuttien nimet ja nimet. Ne on esitettävä merkkijonoina, kuten "Person" ja "Name", ja yleensä on käytettävä muuttujia niiden kattamiseen. Toinen peruskäsite on joukko atomiarvoja, jotka sisältävät tarpeellisia ja tärkeitä merkityksiä, kuten numeroita ja merkkijonoja.

Suositeltava: