3. Реляционная модель базы данных

Реляционные модели данных, как уже было сказано, в настоящее время приобрели наибольшую популярность и практически все современные СУБД ориентированны именно на такое представление данных.

Реляционную модель можно представить как особый метод рассмотрения данных, содержащий и собственно данные (в виде таблиц), и способы работы и манипуляции с ними (в виде связей). Реляционная модель предполагает три концептуальных элемента: структура, целостность и обработка данных, как. впрочем, и большинство нереляционных моделей. В этих элементах есть свои специальные понятия, которые для дальнейшего изложения необходимо кратко пояснить.

Таблица рассматривается как непосредственное "хранилище" данных. Традиционно в реляционных системах таблицу называют отношением. Строку таблиц называют кортежем, а столбец - атрибутом. При этом атрибуты имеют уникальные (в пределах отношения) имена. Количество кортежей в таблице называют кардинальным числом, а количество атрибутов - степенью. Для отношения предусматривают уникальный идентификатор, то есть один или несколько атрибутов, значения которых в одно и то же время не бывают одинаковыми- идентификатор называют первичным ключом. Домен - это множество допустимых однородных значений для того или иного атрибута. Таким образом, домен можно рассмотреть как именованное множество данных, причем составные части этого множества являются логически неделимыми единицами (в качестве домена могут выступать, например, перечень фамилий сотрудников учреждения, однако не все фамилии могут присутствовать в таблице).

Отношение содержит две части - заголовок и собственно содержательную часть. Заголовок содержит конечное множество атрибутов, а содержательная часть (тело отношения) — множество пар имени атрибута и его значения. Например, на рис. 1.3 KOD, NAME и SUMM, содержащиеся в заголовке, являются атрибутами, а скажем, пары SUMM - 25.50 или KOD - 5216 являются элементами тела отношения.

Рис. 3.1. Пояснение понятий реляционных БД

В реляционных БД, в отличие от Других моделей, пользователь указывает, какие данные для него необходимы, а не то, как это делать. По этой причине процесс перемещения и навигации по БД в реляционных системах является автоматическим, а эту задачу в таких СУБД выполняет так называемый оптимизатор.

Его работа заключается, например, в том, чтобы наиболее эффективным способом произвести выборку данных из БД по запросу. Таким образом, оптимизатор, по крайней мере, должен суметь определить, из каких таблиц выбираются данные, насколько много информации в этих таблицах, каков физический порядок записей в таблицах и как они сгруппированы и. т. д.

Кроме того, реляционная СУБД выполняет и функции каталога. В каталоге хранятся описания всех объектов, из которых состоит БД - таблиц, индексов, триггеров и т. п. Очевидно, что это жизненно необходимо для правильной работы всей системы - так, например, оптимизатор использует в своей работе информацию, хранящуюся в каталоге. Интересен тот факт, что каталог сам является набором таблиц, поэтому СУБД может манипулировать этими традиционными средствами, не прибегая к каким-то особым приемам и методам.