18. Общие понятия реляционного подхода к организации бд

Согласно Дейту, реляционная модель состоит из трех частей:

Структурная часть описывает, какие объекты рассматриваются реляционной моделью. Будет постулировать, что единственной структурой данных, которая используется у реляционной модели, нормализованы n -арні отношения.

Целостная часть описывает ограничения специального вида, которые должны выполняться для любых отношений в любых реляционных базах данных. Это целостность сущностей и целостность внешних ключей.

Манипуляционная часть описывает два эквивалентных способу манипулирования реляционными данными - реляционную алгебру и реляционное исчисление.

Основными понятиями реляционных баз данных являются тип данных, домн, атрибут, кортеж, первичный ключ и отношение.

Понятие тип данных в реляционной модели данных полностью адекватно понятию типа данных в языках программирования. Обычно в современной реляционной БД допускается хранение символьных, числовых данных, битовых строк, специализированных числовых данных, а также специальных "темпоральных" данных (дата, время, часовой интервал). Достаточно активно развивается подход к расширению возможностей реляционных систем абстрактными типами данных

Понятие домену более специфически для баз данных, хотя и имеет некоторые аналогии с подтипами в некоторых языках программирования. В самом общем виде домен определяется заданием некоторого базового типа данных, к которому принадлежат элементы домену, и произвольного логического выражения, которое применяется к элементу типа данных.

Схема отношения - это именуемое огромное количество пар. Если все атрибуты одного отношения определены на разных доменах, осмыслено использовать для именования атрибутов имена соответствующих доменов.

Схема БД (в структурном смысле) - это набор именуемых схем отношений.

Кортеж, отношение

Кортеж, который отвечает данной схеме отношения, - это огромное количество пар {имя атрибута, значение}, какая содержит одно вхождение каждого имени атрибута, что принадлежит схемой отношения. "Значение" является допустимым значением домену данного атрибута (или типу данных, если понятие домену не поддерживается). Проще говоря, кортеж - это набор именуемых значений заданного типа.

Отношение - это огромное количество кортежей, соответствующих одной схемой отношения. Иногда, чтобы не путаться, говорят "отношение-схема" и "отношение-экземпляр", иногда схему отношения называют заглавием отношения, а отношение как набор кортежей - телом отношения. В действительности, понятие схемы отношения ближайшее к понятию структурного типа данных в языках программирования. Было бы полностью логично решать отдельно определять схему отношения, а потом одно или несколько отношений с данной схемой.

Однако в реляционных базах данных это не принято. Имя схемы отношения в таких базах данных всегда совпадает с именем соответствующего отношения-экземпляра. В классических реляционных базах данных после определения схемы базы данных изменяются только отношения-экземпляры. У них могут появляться новые и отдаляться или модифицироваться существующие кортежи. Однако во многих реализациях допускается и изменение схемы базы данных : определение новых и изменение существующих схем отношения. Это принято называть эволюцией схемы базы данных.

Реляционная база данных - это набор отношений, имена которых совпадают с именами схем отношений в схеме БД.

Как видно, основные структурные понятия реляционной модели данных (если не считать понятия домену) имеют очень простую интуитивную интерпретацию, хотя в теории реляционной БД все они определяются абсолютно формально и точно.