Das relationale Datenmodell ist ein einzigartiger Ansatz zur Verw altung von Parametern unter Verwendung von Struktur und Sprache gemäß der Prädikatenlogik einer einzigen Ordnung. Es wurde erstmals 1969 von dem englischen Wissenschaftler Codd beschrieben. In diesem Projekt werden alle Parameter als Tupel dargestellt, die in bestimmten Beziehungen gruppiert sind.
Der Zweck des relationalen Datenmodells…
…ist die Bereitstellung einer deklarativen Methode zur Spezifikation von Modellen und Abfragen.
Nutzer merken direkt, welche Informationen die Datenbank enthält und welche Theorie sie daraus wollen. Und lassen Sie die Datenbankverw altungssoftware auch die Strukturen beschreiben, um sie zu speichern. Auch das Informationsabrufverfahren zur Beantwortung von Anfragen ist wichtig.
Die meisten RDBs verwenden SQL-Datendefinitionen und eine Suchsprache. Diese Systeme implementieren, was als technische Annäherung an angesehen werden kannrelationales Modell.
Eine Tabelle in einem SQL-Datenbankschema entspricht einer Prädikatvariablen. Schlüsseleinschränkungen und SQL-Abfragen stimmen mit Prädikaten überein.
Allerdings weichen solche Datenbanken in vielen Details vom relationalen Modell ab, und Codd hat sich vehement gegen Änderungen ausgesprochen, die die ursprünglichen Prinzipien kompromittieren.
Übersicht
Die Hauptidee des relationalen Datenmodells ist die Beschreibung der gesamten Datenbank als eine Menge von Prädikaten für die letzte Komponente der Variablen, die die Einschränkungen möglicher Werte und ihrer Kombinationen beschreibt. Der Inh alt ist zu jedem Zeitpunkt das endgültige (logische) Modell. Das heißt, eine Reihe von Beziehungen, eine pro Prädikatvariable, sodass alle Komponenten erfüllt sind. Dies ist das relationale Datenmodell.
Alternativen
Andere Modelle sind hierarchische und Netzwerksysteme. Einige von ihnen, die ältere Architekturen verwenden, sind in Rechenzentren mit hoher Kapazität immer noch beliebt. Oder in Fällen, in denen bestehende Systeme so komplex und abstrakt sind, dass der Übergang zu ihnen unter Verwendung des relationalen Modells unerschwinglich teuer wäre. Bemerkenswert sind auch die neuen objektorientierten Datenbanken.
Implementierung
Es gab mehrere Versuche, die wahre Materialisierung von RMD zu erh alten, die ursprünglich von Codd definiert und von anderen erklärt wurdeWissenschaftler.
Das relationale Datenrepräsentationsmodell war das wichtigste seiner Art, das in formalen mathematischen Begriffen beschrieben wurde. Hierarchische und Netzwerkbasen existierten vor relationalen Systemen, aber ihre Spezifikationen waren relativ informell. Nachdem RMD definiert war, wurden viele Versuche unternommen, verschiedene Modelle zu vergleichen und gegenüberzustellen – und dies führte zu strengeren Beschreibungen früher Systeme. Obwohl die prozedurale Natur der Datenbearbeitungsschnittstellen für hierarchische und Netzwerkdatenbanken die Formalisierungsmöglichkeiten einschränkte.
Themen
Die grundlegende Annahme über das Konzept eines relationalen Datenmodells ist, dass sie alle als mathematisches "p" dargestellt werden - typische Relationen, "Cn" - eine paarweise Beziehung, die eine Teilmenge im kartesischen Produkt von mehreren ist Domänen. Im mathematischen Modell wird über solche Daten in einer zweiwertigen Prädikatenlogik argumentiert, was bedeutet, dass es für jeden Satz zwei mögliche Bewertungen gibt: entweder wahr oder falsch (und es gibt keinen dritten Wert wie unbekannt oder nicht zutreffend, die oft mit dem Begriff 0 in Verbindung gebracht werden). Daten werden mit Kalkül oder Algebra verarbeitet, die in ihrer Ausdruckskraft gleichwertig sind.
Arten von Datenmodellen, relationales Datenmodell
RMD ermöglicht es dem Entwickler, eine konsistente, logische Ansicht der Informationen zu erstellen. Dies alles wird erreicht, indem die angegebenen Einschränkungen in das Datenbankdesign integriert werden, das allgemein als das logische Schema bezeichnet wird. Die Theorie besteht darin, einen Prozess zu entwickelnModellnormalisierung, wodurch ein Design mit bestimmten gewünschten Eigenschaften aus einer Menge logisch äquivalenter Alternativen ausgewählt werden kann. In Zugriffsplänen und anderen Implementierungen und Operationen werden die Details von der DBMS-Engine gehandhabt und spiegeln sich nicht im logischen Modell wider. Dies steht im Gegensatz zur gängigen Praxis, bei der die Leistungsoptimierung häufig Änderungen an der Logikfunktion erfordert.
Das grundlegende relationale Datenmodell stellt einen Baustein dar - es ist eine Domäne oder Art von Information, die normalerweise auf ein Minimum reduziert wird. Ein Tupel ist eine geordnete Menge von Attributwerten. Und sie wiederum sind ein gemeinsames Paar aus Name und Typ. Es kann entweder ein Skalarwert oder ein komplexerer Wert sein.
Eine Relation besteht aus einem Header und einem Body
Das erste ist eine Reihe von Attributen.
Der Körper (mit der n-ten Relation) ist eine Menge von Tupeln.
Der Tangentialkopf ist auch Gegenstand jeder Struktur.
Das relationale Datenmodell ist als eine Menge von n-Tupeln definiert. Sowohl in der Mathematik als auch in der MRD ist ein Satz eine ungeordnete Sammlung einzigartiger, nicht duplizierter Elemente, obwohl einige DBMS ihren Daten eine Sequenz auferlegen. In der Mathematik hat ein Tupel eine Ordnung und ermöglicht eine Duplizierung. E. F. Codd hat Tupel ursprünglich mit dieser mathematischen Definition erstellt.
Später war eine der großartigen Ideen von E. F. Codd, dass die Verwendung von Attributnamen anstelle der Reihenfolge viel bequemer wäre (im AllgemeinenFall) in einer beziehungsbasierten Computersprache. Diese Aussage ist auch heute noch gültig. Obwohl sich das Konzept geändert hat, wurde der Name "Tupel" nicht geändert. Eine unmittelbare und wichtige Folge dieser Unterscheidung ist, dass im relationalen Modell das kartesische Produkt kommutativ wird.
Eine Tabelle ist eine übliche visuelle Darstellung von Beziehungen. Ein Tupel ähnelt dem Konzept eines Strings.
Relvar ist eine benannte Variable eines bestimmten Tangententyps, der immer eine Relation dieses Typs zugeordnet ist, obwohl der Blick Null-Tupel enth alten kann.
Grundlagen des relationalen Datenmodells: Alle Informationen werden durch Informationswerte in Beziehungen repräsentiert. Gemäß diesem Prinzip ist die relationale Basis eine Menge von Relvars, und das Ergebnis jeder Abfrage wird als Tangente dargestellt.
Die Konsistenz einer relationalen Datenbank wird nicht durch Regeln erzwungen, die in die Anwendungen eingebaut sind, die sie verwenden, sondern durch Einschränkungen, die als Teil des logischen Schemas deklariert und vom DBMS für alle Anwendungen erzwungen werden. Einschränkungen äußern sich in der Verwendung relationaler Vergleichsoperatoren, von denen nur einer eine Teilmenge (⊆) ist, theoretisch ausreichend. In der Praxis wird erwartet, dass mehrere nützliche Abkürzungen verfügbar sind, von denen Kandidatenschlüssel und Beschränkungen für externe Quellen die wichtigsten sind. Darum geht es beim relationalen Datenmodell.
Dolmetschen
Um RMD vollständig zu verstehen, ist es notwendig, die beabsichtigte Interpretation zu verstehenals Beziehung.
Der Körper einer Berührung wird manchmal als seine Erweiterung bezeichnet. Dies liegt daran, dass es so interpretiert werden sollte, dass es eine Zunahme eines Prädikats darstellt. Dies ist die Menge wahrer Sätze, die gebildet werden können, indem jede freie Variable durch einen Namen ersetzt wird.
Es gibt eine Eins-zu-Eins-Entsprechung zwischen objektrelationalen Datenmodellen. Jedes Tupel des Beziehungskörpers stellt Attributwerte bereit, um das Prädikat zu instanziieren, indem es jede seiner freien Variablen ersetzt. Das Ergebnis ist eine Aussage, die aufgrund des Auftretens eines Tupels im Körper der Beziehung als wahr betrachtet wird. Umgekehrt gilt jeder Prozess, dessen Titel mit dem Beziehungsnamen übereinstimmt, aber nicht im Text erscheint, als falsch.
Diese Annahme ist als Hypothese der geschlossenen Welt bekannt. Es wird oft in praktischen Datenbanken verletzt, wo das Fehlen eines Tupels bedeuten kann, dass die Wahrheit des entsprechenden Satzes unbekannt ist. Beispielsweise ist das Fehlen bestimmter Begriffe ("John", "Spanisch") in der Tabelle der Sprachkenntnisse nicht unbedingt ein Beweis dafür, dass ein Junge namens John kein Spanisch spricht.
Anwendung auf Datenbanken, Normalisierungstheorie
Das Informationssubjekt, das in einem typischen relationalen RDM verwendet wird, kann ein Satz von ganzen Zahlen, ein Satz von Zeichenfolgen sein, die Datumsangaben bilden, oder zwei boolesche Werte, wahr und falsch, und so weiter. Die entsprechenden Subjektnamen für diese Abbildungen können Zeichenfolgen mit den Namen "Index", "Erledige die notwendige Arbeit","Time", "Boolean" und so weiter und so fort.
Es ist jedoch wichtig zu verstehen, dass die relationale Theorie nicht festlegt, welche Typen unterstützt werden sollten. Und es ist in der Tat wahr, dass derzeit erwartet wird, dass benutzerdefinierten Entitäten zusätzlich zu den vom System integrierten Bestimmungen zur Verfügung stehen werden.
Attribut
Dies ist der Begriff, der in der Theorie für das verwendet wird, was normalerweise als Sp alte bezeichnet wird. In ähnlicher Weise wird Tabelle häufig anstelle des theoretischen Begriffs Tangentialität verwendet (obwohl es in SQL keineswegs gleichbedeutend mit Relation ist). Die Datenstruktur einer Tabelle wird als Liste von Sp altendefinitionen angegeben, jede mit einem eindeutigen Sp altennamen und dem Typ der dafür zulässigen Werte.
Attributwert ist ein Eintrag an einer bestimmten Stelle, z. B. John Doe und 35.
Ein Tupel ist im Grunde dasselbe wie eine Zeile, außer dass in SQL RDBMS, wo die Bedeutungen der Sp alten in einer Zeile geordnet sind, die Tupel nicht getrennt werden. Stattdessen wird jeder Definitionswert nur durch seinen Namen identifiziert, nicht durch seine ordinale Position im Tupel. Der Attributname kann Name oder Alter sein.
Einstellung
Es ist eine Strukturdefinitionstabelle zusammen mit dem Erscheinen von Daten in dieser Struktur. Die Definition ist der Header, und die darin enth altenen Daten sind der Body, eine Reihe von Zeilen. Die Beziehungsvariable wird normalerweise als Haupttabelle bezeichnet. Der Titel des ihm zugewiesenen Werts inJeder Zeitpunkt stimmt mit dem in der angegebenen Zelle angegebenen überein, und sein Körper stimmt mit demjenigen überein, der ihm zuletzt zugewiesen wurde, wodurch eine Aktualisierungsanweisung aufgerufen wird (normalerweise INSERT, UPDATE oder DELETE).
Mengentheoretische Formulierung
Grundlegende Konzepte im relationalen Modell von Beziehungen sind die Namen und Namen von Attributen. Sie müssen als Zeichenfolgen wie "Person" und "Name" dargestellt werden und müssen normalerweise Variablen verwenden, um sie zu überspannen. Ein weiteres Grundkonzept ist ein Satz atomarer Werte, der notwendige und wichtige Bedeutungen wie Zahlen und Zeichenfolgen enthält.
