Реляционная модель данных (стр. 1 из 4)
Министерство образования Российской Федерации Министерство образования Республики Таджикистан
Российско-Таджикский (славянский) Университет
Кафедра «И и ИС»
Курсовая работа
по дисциплине:Базы данных
на тему: Реляционная модель данных
Душанбе – 2008
План
Введение
1 Модель данных
2 Базовые понятия реляционной модели данных
3 Общие представления о модели данных
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Человечество стремительно вступает в принципиально новую для него информационную эпоху. Существенным образом меняются все слагаемые образа жизни людей. В современном обществе уровень информатизации характеризует уровень развития государства. Начавшийся ХХI век специалисты называют веком компьютерных технологий. Их революционное воздействие касается государственных структур и институтов гражданского общества, экономической и социальной сфер, науки и образования, культуры и образа жизни людей. Многие развитые и развивающиеся страны в полной мере осознали те колоссальные преимущества, которые несет с собой развитие и распространение информационно-коммуникационных технологий. Не у кого не вызывает сомнения тот факт, что движение к информационному обществу - это путь в будущее человеческой цивилизации.
В соответствии с реляционной моделью база данных представляется в виде совокупности таблиц, над которыми могут выполняться операции, формулируемые в терминах реляционной алгебры и реляционного исчисления. В реляционной модели операции над объектами базы данных имеют теоретико-множественный характер. Концепции реляционной модели данных связаны с именем известного специалиста в области систем баз данных Е. Кодда. Именно поэтому реляционную модель данных часто называют моделью Кодда.
Ядром любой базы данных является модель данных. Модель данных представляет собой множество структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.
1 Модель данных
Модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки.
Модели данных определяются:
a) способами организации данных.
b) ограничением ценности данных.
c) операциями с данными.
СУБД основывается на использовании иерархической, сетевой или реляционной модели, на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве.
Рассмотрим 3 основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.
Иерархическая модель данных
а) Иерархическая структура представляет совокупность элементов, связанных между собой по определённым правилам. Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный граф (перевёрнутое дерево), вид которого представлен на рисунке 1.
А Уровень 1В1 В2 В3 В4 В5 Уровень 2
С1 С2 С3 С4 С5 С6 С7 С8 Уровень 3
Рис. 1
К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь.
Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчинённую никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчинённые) узлы находятся на втором, третьем и т.д. уровнях. Количество деревьев в базах данных определяется числом корневых записей. К каждойдятся на втором, третьемершине и находящуюся на самом верхнем 9первом) уровне. ровне. Записи базы данных существует только 1 иерархический путь от корневой записи. Например, как видно на рисунке 1 для записи С4 путь проходит через записи А и В3.
Пример, представленный на рисунке 2 иллюстрирует использование иерархической модели базы данных. Для рассматриваемого примера иерархическая структура правомерна, т.к. каждый студент учится в определённой (только одной) группе, которая относится к определённому (только одному) институту.
b) Ограничение целостности- целостность ссылок между предком и потомком с учетом основного правила: никакой потомок не может существовать без предка.
Примеры: 1) ОКА 3)TOTAL
2)ИНЭС 4) IMS
с) Операции над данными:
- найти указанное дерево.
- перейти от одного дерева к другому.
- перейти от одной записи к другой.
- перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии.
- удаление текущей записи.
Институт (специальность, название, ректор)
 |
Группа (номер, староста)
Студент (номер зачётной книжки, фамилия, имя, отчество)
Рис. 2. Пример иерархической структуры бах данных
Сетевые модели данных.
а) В сетевых моделях данных при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.
 |
Рис. 3 Сетевая структура базы данных в виде графа
Студент (номер зачётной книжки, фамилия, группа)
 |
Работа (шифр,
руководитель,
область)
Рис. 4.
Примером сложной сетевой структуры может служить структура базы данных, содержащей сведения о студентах, участвующих в научно – исследовательских работах (НИР). Возможно участие одного студента в нескольких НИР, а также участие нескольких студентов в разработке одной НИР. Графическое изображение описанной в примере сетевой структуры, состоящей только из двух типов записей, показано на рисунке 4. Единственное отношение представляет собой сложную связь между записями в обоих направлениях.
с) Операции над данными сетевой модели данных:
- найти конкретную запись в наборе однотипных записей.
- перейти от узла высшего уровня к первому узлу низшего по некоторой связи.
- перейти к следующему узлу по некоторой связи.
- создать новую запись.
- уничтожить запись.
- модифицировать запись.
- включить 1 связь.
- исключить из связи.
- переставить в другую связь.
Особенность сетевой модели данных: возможность осуществления навигации по связям данных, т.е. переход от просмотра реквизитов экземпляра одного типа записи к просмотру реквизитов экземпляра, связанного типом записи. Пользователю предоставляется возможность многокритериального анализа базы данных без непосредственной формализации своих информационных потребностей через формирование запросов на языке, встроенном в СУБД.
Другая сильная сторона сетевой модели данных – использование множественных типов данных для описания атрибутов информации объектов. Это позволяет создавать информационные структуры, которые представляют собой табличную форму данных.Не смотря на развитие сетевой модели данных, не получилось создать языковых программных средств на их основе, которые позволили бы в прикладных информационных системах одинаково описывать данные сетевой организации.
Реляционная модель данных.
Понятие реляционной (англ. relation – отношение) связано с разработками известного американского специалиста в области систем баз данных Е. Кодда.
2 Базовые понятия реляционной модели данных
Реляционная модель данных представляет информацию в виде совокупности связанных таблиц, которые называются отношениями или реляциями.
Тип данных – эквивалентно понятию типа данных в алгоритмических языках. Существуют:
- целочисленные типы;
- вещественные типы;
- строковые типы;
- типы данных для денежных величин;
- типы данных для временных величин;
- типы двоичных объектов (не имеет аналогов в языках программирования, и обозначаются Blob)
Наименьшая единица данных реляционной модели — это отдельное атомарное (неразложимое) для данной модели значение данных. Доменом называется множество атомарных значений одного и того же типа. Иными словами, домен представляет собой допустимое потенциальное множество значений данного типа.Понятие домена более специфично для баз данных, хотя и имеет некоторые аналогии с диапазонными типами и множествами, имеющимися в ряде языков программирования. В самом общем виде домен определяется заданием некоторого базового типа данных, к которому относятся элементы домена, и произвольного логического выражения, применяемого к элементу типа данных. Если вычисление этого логического выражения дает результат «истина», то элемент данных является элементом домена.
Следует отметить также семантическую нагрузку понятия домена: данные счита ются сравнимыми только в том случае, когда они относятся к одному домену. Если же значения двух атрибутов берутся из различных доменов, то их сравнение, вероятно, лишено смысла. Понятие домена используется далеко не во всех СУБД. В качестве примера реляци онных баз данных, использующих домены, можно привести Огасle и InterBase.