Реляционная модель базы данных

Модели данных

Имеются три способа описания структуры данных, которые строятся на сетевых, иерархических и реляционных моделях.

Сетевая модель имеет сетевую структуру логических связей между элементами информации. Сетевая модель – наиболее общий вид информационной модели, при которой практически отсутствует избыточность хранения информации. Обработка данных в сетевых моделях представляет собой сложный и трудоемкий процесс.

Иерархическая модель имеет иерархическую или древовидную структуру логических связей между элементами.

Реляционная модель основана на табличной форме представления информации. По сравнению с иерархической и сетевой моделью реляционная модель данных обладает максимальной избыточностью хранения информации и максимальной простотой выполнения операций по обработке данных.

Все виды моделей могут быть преобразованы одна в другую. Любая сетевая модель может быть сведена к иерархической модели, а иерархическая – к реляционной путем введения избыточности данных.

Для поддержания всех трех видов моделей разработаны соответствующие СУБД. В настоящее время широкое распространение получили реляционные СУБД.

В процессе создания реляционной модели данных используется следующая терминология: таблицы называются отношениями, столбцы таблицы – атрибутами, а строки – кортежами.

Для того, чтобы данные, представленные в таблице можно было считать отношениями, необходимо выполнение следующих условий:

· столбцы таблицы должны иметь различные имена;

· данные в столбцах должны быть однородными;

· в таблице не должно быть повторяющихся строк.

Атрибут (группа атрибутов), значение которых однозначно определяют кортеж (строку таблицы), называется ключом.

Если ключ состоит из одного атрибута, то он называется простым ключом, а если из нескольких, то – составным ключом.

Все неключевые атрибуты должны зависеть от ключа таблицы, при этом виды зависимостей могут быть разными. При полной функциональной зависимости атрибут полностью зависит от ключа. Если атрибут зависит от части составного ключа, такая зависимость называется неполной.

Если атрибут полностью зависит от атрибута, который не является ключевым, а тот в свою очередь полностью зависит от ключа, то такая зависимость называется транзитивной.

Неполная функциональная зависимость и транзитивная зависимость между атрибутами являются нежелательными зависимостями в отношениях. Процесс устранения этих зависимостей в отношениях называется нормализацией.

Первая нормальная форма – это общий вид отношения, имеющего ключ. Все атрибуты зависят от ключа, но степень зависимости может быть разной.

Вторая нормальная форма – это отношение, представленное в первой нормальной форме, в котором отсутствуют неполные зависимости от составного ключа.

Третья нормальная форма – это отношение, представленное во второй нормальной форме, в котором отсутствуют транзитивные зависимости.