Модели данных. Характеристика реляционной модели данных

Модели данных. Характеристика реляционной модели данных. Модель данных – средства представления исходных данных предметной области и их взаимосвязи. Используются три основные модели данных: иерархическая; сетевая; реляционная.

Иерархическая модель представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих граф. К основным понятиям модели относятся уровень, узел и связь.

Узел (вершина графа) – совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Существует только один корневой узел на самом верхнем уровне, не подчиненный никакому другому узлу. К каждому узлу существует только один иерархический путь от корневого узла.

В сетевой модели используются те же основные понятия (уровень, узел, связь), но отличие от иерархической модели заключается в том, что в сетевой модели каждый узел может быть связан с любым другим узлом.

Недостатком указанных моделей является сложность механизма доступа к данным, а также необходимость четко определять связи данных.

Реляционная модель данных появилась в 1970 г. как результат создания модели, более независимой от аппаратных средств.

Реляционная база данных – это совокупность взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определенного типа.

Представление данных реляционной модели в виде таблиц обеспечивает единообразие представления данных. Таблица описывает объект базы данных. Основными структурными элементами реляционной таблицы являются поле и запись. Поле (столбец таблицы) – элементарная единица логической организации данных, которая соответствует конкретному атрибуту информационного объекта. Запись (строка таблицы) – совокупность логически связанных полей, соответствующая конкретному экземпляру информационного объекта.

Связь между таблицами устанавливается по полю, которое называется ключевым или полем первичного ключа. Первичный ключ – одно или несколько полей, совокупность которых однозначно определяет любую запись таблицы. Если ключ состоит из нескольких полей, он называется составным. Ключ должен быть уникальным и однозначно определять запись. По значению ключа можно отыскать единственную запись. Ключи служат также для упорядочивания информации в БД.

Устанавливаемые связи могут быть трех видов:

Отношение «один-ко-многим». Связь с отношением «один-ко-многим» является наиболее часто используемым типом связи между таблицами. В такой связи каждой записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, а запись в таблице B не может иметь более одной соответствующей ей записи в таблице A.

Отношение «многие-ко-многим». При отношении «многие-ко-многим» одной записи в таблице A могут соответствовать несколько записей в таблице B, а одной записи в таблице B несколько записей в таблице A. Такая схема реализуется только с помощью третьей (связующей) таблицы, ключ которой состоит, по крайней мере, из двух полей. Они являются полями внешнего ключа в таблицах A и B.

Отношение «один-к-одному». При отношении «один-к-одному» запись в таблице A может иметь не более одной связанной записи в таблице B и наоборот. Этот тип связи используют не очень часто, поскольку такие данные могут быть помещены в одну таблицу. Связь с отношением «один-к-одному» используют для разделения очень широких таблиц, для отделения части таблицы по соображениям защиты, а также для сохранения сведений, относящихся к подмножеству записей в главной таблице.

Тип создаваемой связи зависит от полей, для которых определяется связь.

Отношение «один-ко-многим» создается в том случае, когда только одно из полей является ключевым или имеет уникальный индекс.

Отношение «один-к-одному» создается в том случае, когда оба связываемых поля являются ключевыми или имеют уникальные индексы.