Реляционная модель в СУБД

Опубликовано: 19 Августа, 2021

Реляционная модель была предложена EF Codd для моделирования данных в форме отношений или таблиц. После разработки концептуальной модели базы данных с использованием диаграммы ER нам необходимо преобразовать концептуальную модель в реляционную модель, которая может быть реализована с использованием любых языков СУБД, таких как Oracle SQL, MySQL и т. Д. Итак, мы увидим, что такое реляционная модель.

Что такое реляционная модель?

Реляционная модель представляет, как данные хранятся в реляционных базах данных. Реляционная база данных хранит данные в виде отношений (таблиц). Рассмотрим отношение STUDENT с атрибутами ROLL_NO, NAME, ADDRESS, PHONE и AGE, показанными в таблице 1.

УЧЕНИК

ROLL_NO НАЗВАНИЕ АДРЕС ТЕЛЕФОН ВОЗРАСТ
1 баран ДЕЛИ 9455123451 18
2 РАМЕШ ГУРГАОН 9652431543 18
3 СУДЖИТ РОХТАК 9156253131 20
4 СЮРЕШ ДЕЛИ 18

ВАЖНЫЕ ТЕРМИНОЛОГИИ

  • Атрибут: Атрибуты - это свойства, определяющие отношение. например; ROLL_NO , NAME
  • Схема отношения: Схема отношения представляет имя отношения с его атрибутами. например; СТУДЕНТ (РОЛЛ_НО, ИМЯ, АДРЕС, ТЕЛЕФОН и ВОЗРАСТ) - это схема отношения для СТУДЕНТА. Если схема имеет более одного отношения, она называется реляционной схемой.
  • Кортеж: каждая строка в отношении называется кортежем. Вышеупомянутое отношение содержит 4 кортежа, один из которых показан как:
1 баран Дели 9455123451 18
  • Экземпляр отношения: набор кортежей отношения в конкретный момент времени называется экземпляром отношения. В таблице 1 показан экземпляр отношения СТУДЕНТ в конкретный момент времени. Он может изменяться всякий раз, когда в базе данных происходит вставка, удаление или обновление.
  • Степень: количество атрибутов в отношении называется степенью отношения. Отношение СТУДЕНТ, определенное выше, имеет степень 5.
  • Мощность: количество кортежей в отношении называется мощностью. Определенное выше отношение СТУДЕНТ имеет мощность 4.
  • Столбец: Столбец представляет набор значений для определенного атрибута. Столбец ROLL_NO извлекается из отношения STUDENT.
ROLL_NO
1
2
3
4
  • Значения NULL: значение, которое неизвестно или недоступно, называется значением NULL. Он представлен пустым пространством. например; ТЕЛЕФОН СТУДЕНТА с ROLL_NO 4 - НУЛЬ.

Ограничения в реляционной модели

При разработке реляционной модели мы определяем некоторые условия, которые должны выполняться для данных, присутствующих в базе данных, называемые ограничениями. Эти ограничения проверяются перед выполнением любой операции (вставки, удаления и обновления) в базе данных. Если есть нарушение в любом из ограничений, операция завершится ошибкой.

Ограничения домена: это ограничения уровня атрибутов. Атрибут может принимать только значения, лежащие в пределах диапазона домена. например,; Если к отношению СТУДЕНТ применяется ограничение ВОЗРАСТ> 0, вставка отрицательного значения ВОЗРАСТА приведет к сбою.

Целостность ключа: каждое отношение в базе данных должно иметь по крайней мере один набор атрибутов, которые однозначно определяют кортеж. Этот набор атрибутов называется ключевым. например; ROLL_NO в STUDENT - это ключ. У двух учеников не может быть одинаковых номеров. Итак, ключ имеет два свойства:

  • Он должен быть уникальным для всех кортежей.
  • Он не может иметь значений NULL.

Ссылочная целостность: когда один атрибут отношения может принимать значения только из другого атрибута того же отношения или любого другого отношения, это называется ссылочной целостностью. Предположим, у нас есть 2 отношения

УЧЕНИК

ROLL_NO НАЗВАНИЕ АДРЕС ТЕЛЕФОН ВОЗРАСТ НОМЕР ОТДЕЛА
1 баран ДЕЛИ 9455123451 18 CS
2 РАМЕШ ГУРГАОН 9652431543 18 CS
3 СУДЖИТ РОХТАК 9156253131 20 ЕЭК
4 СЮРЕШ ДЕЛИ 18 ЭТО

ВЕТКА

НОМЕР ОТДЕЛА BRANCH_NAME
CS ИНФОРМАТИКА
ЭТО ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
ЕЭК ЭЛЕКТРОНИКА И КОММУНИКАЦИЯ
резюме ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

BRANCH_CODE для STUDENT может принимать только значения, которые присутствуют в BRANCH_CODE для BRANCH, что называется ограничением ссылочной целостности. Отношение, которое ссылается на другое отношение, называется СООТВЕТСТВУЮЩИМ ОТНОШЕНИЕМ (в данном случае СТУДЕНТ), а отношение, на которое ссылаются другие отношения, называется СООТВЕТСТВУЮЩИМ ОТНОШЕНИЕМ (в данном случае ОТНОШЕНИЕМ).

АНОМАЛИИ

Аномалия - это нарушение или что-то, что отклоняется от ожидаемого или нормального состояния. При разработке баз данных мы выделяем три типа аномалий: Вставка, Обновление и Удаление.

Аномалия вставки в ссылочном отношении:

Мы не можем вставить строку в REFERENCING RELATION, если значение ссылающегося атрибута отсутствует в значении ссылочного атрибута. например; Вставка студента с BRANCH_CODE 'ME' в отношение STUDENT приведет к ошибке, потому что 'ME' отсутствует в BRANCH_CODE BRANCH.

Аномалия удаления / обновления в указанной связи:

Мы не можем удалить или обновить строку из REFERENCED RELATION, если значение REFERENCED ATTRIBUTE используется в значении REFERENCED ATTRIBUTE. например; если мы попытаемся удалить кортеж из BRANCH, имеющий BRANCH_CODE 'CS', это приведет к ошибке, потому что на 'CS' ссылается BRANCH_CODE из STUDENT, но если мы попытаемся удалить строку из BRANCH с BRANCH_CODE CV, она будет удалена как значение не использовалось для ссылки на отношение. С этим можно справиться следующим способом:

ON DELETE CASCADE: он удалит кортежи из REFERENCING RELATION, если значение, используемое REFERENCING ATTRIBUTE, будет удалено из REFERENCED RELATION. например;, если мы удалим строку из BRANCH с BRANCH_CODE 'CS', строки в отношении STUDENT с BRANCH_CODE CS (ROLL_NO 1 и 2 в этом случае) будут удалены.

ON UPDATE CASCADE: он обновит ССЫЛКАЮЩИЙ АТРИБУТ в ССЫЛОЧНОЙ ОТНОШЕНИИ, если значение атрибута, используемое ССЫЛОЧНЫМ АТРИБУТОМ, обновлено в ССЫЛОЧНОЙ ОТНОШЕНИИ. например;, если мы обновим строку из BRANCH с BRANCH_CODE 'CS' до 'CSE', строки в отношении STUDENT с BRANCH_CODE CS (ROLL_NO 1 и 2 в этом случае) будут обновлены с BRANCH_CODE 'CSE'.

СУПЕР КЛЮЧИ:
Любой набор атрибутов, который позволяет нам идентифицировать уникальные строки (кортежи) в данном отношении, известен как суперключи. Из этих суперключей мы всегда можем выбрать среди них подходящее подмножество, которое можно использовать в качестве первичного ключа. Такие ключи известны как ключи-кандидаты. Если в качестве первичного ключа используется комбинация двух или более атрибутов, мы называем это составным ключом.

Основные операторы в реляционной алгебре
Статья предоставлена Sonal Tuteja. Пожалуйста, напишите комментарии, если вы обнаружите что-то неправильное, или вы хотите поделиться дополнительной информацией по теме, обсужденной выше.