Конспект лекции по теме "Реляционная и постреляционная модели"

Тема: Реляционная и постреляционная модели

Реляционная модель

Термин реляционная означает, прежде всего, то, что такая модель построена на взаимоотношении составляющих ее частей, то есть реляционная модель данных основывается на понятии отношение (relation).

Отношение – это множество элементов, называемых кортежами.

Сущность - это объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных. Данные о сущности хранятся в отношении.

Атрибуты - это свойства, характеризующие сущность.

В простейшем случае реляционная модель представляет собой двумерный массив или двумерную таблицу, а при создании сложных информационных моделей составляет совокупность взаимосвязанных таблиц. 

Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру и состоит из полей. Строкам таблицы соответствуют кортежи, а столбцам — атрибуты отношения.

С помощью одной таблицы удобно описывать простейший вид связей между данными.

Таблица 1 Элементы реляционной модели

Реляционная модель базы данных имеет следующие свойства:

1.        Каждый элемент таблицы - это один элемент данных;

2.        Все столбцы в таблице являются однотипными, т.е. имеют один тип данных;

3.        Каждое поле имеет уникальное имя;

4.        Одинаковые столбцы в таблице отсутствуют;

5.        Порядок следования строк в таблице может быть произвольным и может характеризоваться количеством полей, количеством записей, типом данных;

6.        Имена полей в одной таблице не могут повторяться. 

Над этой моделью данных удобно производить следующие действия:

1. Сортировку данных; 2. Выборку данных по группам;

3. Поиск записей.

Реляционная модель данных, как правило, состоит из нескольких таблиц, которые связываются между собой ключами.

Ключ - поле, которое определяет соответствующую запись.

Достоинства:

1.    Простота, понятность и удобство физической реализации на компьютере;

2.    Эффективность обработки данных. 

Недостатки:

1. Отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей. 2. Сложность описания иерархических и сетевых связей.

Постреляционная модель

Постреляционная модель данных - это расширенную реляционную модель, снимающую ограничение неделимости данных, хранящихся в записях таблиц.

Постреляционная модель данных допускает многозначные поля - поля, значения которых состоят из подзначений. Набор значений многозначных полей считается самостоятельной таблицей, встроенной в основную таблицу.

Помимо обеспечения вложенности полей постреляционная модель поддерживает ассоциированные многозначные поля (множественные группы). Совокупность ассоциированных полей называется ассоциацией.  

На длину полей и количество полей в записях таблицы не накладывается требование постоянства. Это означает, что структура данных и таблиц имеют большую гибкость.

Поскольку постреляционная модель допускает хранение в таблицах ненормализованных данных, возникает проблема обеспечения целостности и непротиворечивости данных. 

Достоинством постреляционной модели является возможность представления совокупности связанных реляционных таблиц одной постреляционной таблицей. Это обеспечивает высокую наглядность представления информации и повышение эффективности ее обработки.

Недостатком постреляционной модели является сложность решения проблемы обеспечения целостности и непротиворечивости хранимых данных.

На рис. 1 на примере информации о накладных и товарах для сравнения приведено представление одних и тех же данных с помощью реляционной (а) и постреляционной (б) моделей. Таблица «накладные» содержит данные о номерах накладных и номерах покупателей. В таблице «накладные-товары» содержатся данные о каждой из накладных: номер накладной, название товара и количество товара. Таблица «накладные» связана с таблицей «накладные-товары» по полю номер накладной.

Рис. 1. Структуры данных реляционной и постреляционой моделей

Как видно из рисунка, по сравнению с реляционной моделью в постреляционной модели данные хранятся более эффективно, а при обработке не требуется выполнять операцию соединения данных из двух таблиц.