Реляционные базы данных
Реляционные БД представляют связанную между собой совокупность таблиц баз данных (ТБД). Связь между таблицами может находить свое отражение в структуре данных, а может только подразумеваться, то есть присутствовать на неформализованном уровне.
Каждая таблица БД представляется как совокупность строк и столбцов, где строки соответствуют экземпляру объекта, конкретному событию или явлению, а столбцы - атрибутам (признакам, характеристикам, параметрам) объекта, События, явления.
На рис. 1.1. приведен пример таблицы БД, в которой содержатся сведения об отпуске товара со склада. Столбцы представляют собой такие параметры, как дата отпуска товара, наименование отпущенного товара, наименование покупателя, количество единиц отпущенного товара. Каждая строка содержит введения о конкретном событии отпуска товара покупателю. в терминологии теории реляционных БД таблицам соответствуют отношения, столбцам - атрибуты, строкам - кортежи.
При практической разработке БД таблицы так и зовутся таблицами, строки -записями, столбцы - полями или столбцами ТБД.
Дата
Товар
Покупатель
Отпущено, ед.
10.02.97
Сахар
Геракл, ТОО
100
10.02.97
Сахар
Геракл, ТОО
100
12.02.97
Сахар
Пищеторг, ЗАО
2000
12.02.97
Макароны
Пищеторг, ЗАО
300
14.02.97
Сахар
Геракл, ТОО
200
15.02.97
Дрожжи
База № 28
100
Рис 1 1 Таблица базы данных "Отпуск товаров со склада "
Предшественниками реляционных БД были иерархические и сетевые базы данных. В иерархических БД информация хранилась в виде иерархий. На рис. 1.2 приведен пример такой иерархии; из ее рассмотрения становится ясно, для того, чтобы получить элемент данных А 12, нужно сначала отыскать в БД узел А, спуститься к узлу А1 и затем - к узлу А 12.
Сетевая БД характерна внутренними ссылками между структурами данных. Если от элемента В имеется ссылка на элемент А, возможен выбор элемента данных А (рис. 1.3).
Реляционные БД в 70-х годах практически вытеснили БД других видов. В качестве основной причины этого называют сложность представления данных в иерархической и сетевой моделях и необходимость определения связей между данными на этапе проектирования БД, в то время как в реляционных БД связи между таблицами могут устанавливаться непосредственно в момент выполнения запросов. Кроме того, разработчикам и пользователям значительно проще отображать сущности предметной области в табличных структурах данных.
Однако иерархический и сетевой подходы продолжают жить, они находят свое воплощение в отдельных специализированных БД и являются
одним из "кирпичиков", на которых строятся архитектуры так называемых "пост-реляционных" баз данных. Быстрыми темпами развиваются объектно-ориентированные БД, оперирующие категориями объектов, и так называемые полнотекстовые БД, позволяющие производить быстрые выборки из неструктурированной информации (например, текстов, изображений и т.д.). Однако и в настоящее время реляционные БД остаются наиболее используемыми.
Реляционные БД имеют мощный теоретический фундамент, основанный на математической теории отношений. Он был разработан доктором Эдгаром Коддом. Для построения запросов к реляционным БД был также разработан язык SQL (Structured Query Language, язык структуризированных запросов). Он приобрел характер промышленного стандарта в реляционных системах управления базами данных (СУБД). Поэтому, переходя с одной реляционной базы на другую, пользователь и разработчик имеют дело с одним и тем же языком. Другим важным плюсом SQL является то, что этот язык ориентирован на высокоуровневые операции с данными. Выдавая запрос, можно не беспокоиться о низкоуровневых проблемах доступа к данным, специфичных для каждой БД, поскольку интерпретация запросов в команды низкого уровня лежит в ведении конкретной СУБД.
Большинство разработчиков БД, не будучи знакомы с теорией реляционных БД, тем не менее эффективно выполняют свою работу, поскольку табличная форма организации данных является интуитивно понятной и подчиняется здравому смыслу. Поэтому, при наличии минимальной практики и следуя нескольким правилам, разработчик может проектировать структуры данных, не противоречащие реляционной модели.
При разработке структур реляционных БД необходимо учитывать ряд существенных моментов. Далее в этой главе мы познакомимся с особенностями организации структур данных в виде связанных таблиц БД. Для этого необходимо рассмотреть нормализацию данных, понятие нормальной формы, понятие первичных и внешних ключей и ограничения целостности.
