Представление информации в реляционных БД
ЛЕКЦИЯ 3. Реляционная модель и ее характеристики. Целостность в реляционной модели
Основные достоинства и недостатки ранних СУБД
Ограничения целостности
Манипулирование данными
Примерный набор операций может быть следующим:
1. Найти конкретную запись в наборе однотипных записей (инженера Сидорова);
2. Перейти от предка к первому потомку по некоторой связи (к первому сотруднику отдела 310);
3. Перейти к следующему потомку в некоторой связи (от Сидорова к Иванову);
4. Перейти от потомка к предку по некоторой связи (найти отдел Сидорова);
5. Создать новую запись;
6. Уничтожить запись;
7. Модифицировать запись;
8. Включить в связь;
9. Исключить из связи;
10. Переставить в другую связь и т.д.
В принципе их поддержание не требуется, но иногда требуется целостности по ссылкам (как в иерархической модели).
Сильные места ранних СУБД:
1. Развитые средства управления данными во внешней памяти на низком уровне;
2. Возможность построения вручную эффективных прикладных систем;
3. Возможность экономии памяти за счет разделения подобъектов (в сетевых системах).
Недостатки:
1. Слишком сложно пользоваться;
2. Фактически необходимы знания о физической организации;
3. Прикладные системы зависят от этой организации;
4. Их логика перегружена деталями организации доступа к БД.
Литература:
1. Сергей Кузнецов, “Основы современных баз данных”. Центр Информационных Технологий, http://www.citforum.ru/database/osbd/contents.shtml
3.1 Представление информации в реляционных БД
3.2 Домены
3.3 Отношения. Свойства и виды отношений
3.4 Целостность реляционных данных
3.5 Потенциальные и первичные ключи
3.6 Внешние ключи
3.7 Ссылочная целостность
3.8 Значения NULL и поддержка ссылочной целостности
Реляционный подход является наиболее распространенным в настоящее время, хотя наряду с общепризнанными достоинствами обладает и рядом недостатков. К числу достоинств реляционного подхода можно отнести:
1. наличие небольшого набора абстракций, которые позволяют сравнительно просто моделировать большую часть распространенных предметных областей и допускают точные формальные определения, оставаясь интуитивно понятными;
2. наличие простого и в то же время мощного математического аппарата, опирающегося главным образом на теорию множеств и математическую логику и обеспечивающего теоретический базис реляционного подхода к организации баз данных;
3. возможность ненавигационного манипулирования данными без необходимости знания конкретной физической организации баз данных во внешней памяти.
Однако реляционные системы далеко не сразу получили широкое распространение. В то время, как основные теоретические результаты в этой области были получены еще в 70-х, и тогда же появились первые прототипы реляционных СУБД, долгое время считалось невозможным добиться эффективной реализации таких систем. Однако отмеченные выше преимущества и постепенное накопление методов и алгоритмов организации реляционных баз данных и управления ими привели к тому, что уже в середине 80-х годов реляционные системы практически вытеснили с мирового рынка ранние СУБД.
В настоящее время основным предметом критики реляционных СУБД является не их недостаточная эффективность, а следующие недостатки:
1. присущая этим системам некоторая ограниченность (прямое следствие простоты) при использовании в так называемых нетрадиционных областях (наиболее распространенными примерами являются системы автоматизации проектирования), в которых требуются предельно сложные структуры данных.
2. невозможность адекватного отражения семантики предметной области. Другими словами, возможности представления знаний о семантической специфике предметной области в реляционных системах очень ограничены. Современные исследования в области постреляционных систем главным образом посвящены именно устранению этих недостатков.
В реляционной модели рассматриваются три аспекта данных:
1. структура данных (объекты данных);
2. целостность данных;
3. обработка данных (операторы).
Рассмотрим специальную терминологию, применяемую в рамках аспекта "структура данных" (рис. 3.1).
рис. 3.1 Отношение.