Relationales Datenmodell in DBMS: Konzepte, Einschränkungen, Beispiel

Inhaltsverzeichnis:

Anonim

Was ist ein relationales Modell?

Das relationale Modell (RM) repräsentiert die Datenbank als eine Sammlung von Beziehungen. Eine Beziehung ist nichts anderes als eine Wertetabelle. Jede Zeile in der Tabelle repräsentiert eine Sammlung zusammengehöriger Datenwerte. Diese Zeilen in der Tabelle bezeichnen eine reale Entität oder Beziehung.

Der Tabellenname und die Spaltennamen sind hilfreich, um die Bedeutung der Werte in jeder Zeile zu interpretieren. Die Daten werden als eine Reihe von Beziehungen dargestellt. Im relationalen Modell werden Daten als Tabellen gespeichert. Die physische Speicherung der Daten ist jedoch unabhängig von der logischen Organisation der Daten.

Einige beliebte relationale Datenbankverwaltungssysteme sind:

  • DB2 und Informix Dynamic Server - IBM
  • Oracle und RDB - Oracle
  • SQL Server und Access - Microsoft

In diesem Tutorial lernen Sie

  • Relationale Modellkonzepte
  • Einschränkungen der relationalen Integrität
  • Operationen im relationalen Modell
  • Best Practices zum Erstellen eines relationalen Modells
  • Vorteile der Verwendung des relationalen Modells
  • Nachteile der Verwendung des relationalen Modells

Relationale Modellkonzepte

  1. Attribut: Jede Spalte in einer Tabelle. Attribute sind die Eigenschaften, die eine Beziehung definieren. zB Student_Rollno, NAME usw.
  2. Tabellen - Im relationalen Modell werden die Beziehungen im Tabellenformat gespeichert. Es wird zusammen mit seinen Entitäten gespeichert. Eine Tabelle hat zwei Eigenschaftenzeilen und -spalten. Zeilen repräsentieren Datensätze und Spalten repräsentieren Attribute.
  3. Tupel - Es ist nichts anderes als eine einzelne Zeile einer Tabelle, die einen einzelnen Datensatz enthält.
  4. Beziehungsschema: Ein Beziehungsschema repräsentiert den Namen der Beziehung mit ihren Attributen.
  5. Grad: Die Gesamtzahl der Attribute, die in der Beziehung als Grad der Beziehung bezeichnet werden.
  6. Kardinalität: Gesamtzahl der in der Tabelle vorhandenen Zeilen.
  7. Spalte: Die Spalte repräsentiert den Wertesatz für ein bestimmtes Attribut.
  8. Beziehungsinstanz - Die Beziehungsinstanz ist eine endliche Menge von Tupeln im RDBMS-System. Beziehungsinstanzen haben niemals doppelte Tupel.
  9. Beziehungsschlüssel - Jede Zeile hat ein, zwei oder mehrere Attribute, die als Beziehungsschlüssel bezeichnet werden.
  10. Attributdomäne - Jedes Attribut hat einen vordefinierten Wert und Bereich, der als Attributdomäne bezeichnet wird

Einschränkungen der relationalen Integrität

Einschränkungen der relationalen Integrität in DBMS beziehen sich auf Bedingungen, die für eine gültige Beziehung vorliegen müssen. Diese relationalen Einschränkungen in DBMS werden aus den Regeln in der Mini-Welt abgeleitet, die die Datenbank darstellt.

Es gibt viele Arten von Integritätsbeschränkungen in DBMS. Einschränkungen für das relationale Datenbankverwaltungssystem sind hauptsächlich in drei Hauptkategorien unterteilt:

  1. Domain-Einschränkungen
  2. Wichtige Einschränkungen
  3. Referenzielle Integritätsbeschränkungen

Domain-Einschränkungen

Domäneneinschränkungen können verletzt werden, wenn ein Attributwert nicht in der entsprechenden Domäne angezeigt wird oder nicht vom entsprechenden Datentyp ist.

Domäneneinschränkungen geben an, dass innerhalb jedes Tupels der Wert jedes Attributs eindeutig sein muss. Dies wird als Datentyp angegeben, der Standarddatentypen, Ganzzahlen, reelle Zahlen, Zeichen, Boolesche Werte, Zeichenfolgen variabler Länge usw. enthält.

Beispiel:

Create DOMAIN CustomerNameCHECK (value not NULL)

Das gezeigte Beispiel zeigt das Erstellen einer Domäneneinschränkung, sodass CustomerName nicht NULL ist

Wichtige Einschränkungen

Ein Attribut, das ein Tupel in einer Beziehung eindeutig identifizieren kann, wird als Schlüssel der Tabelle bezeichnet. Der Wert des Attributs für verschiedene Tupel in der Beziehung muss eindeutig sein.

Beispiel:

In der angegebenen Tabelle ist CustomerID ein Schlüsselattribut der Kundentabelle. Es ist am wahrscheinlichsten, dass ein einzelner Schlüssel für einen Kunden vorhanden ist. CustomerID = 1 gilt nur für CustomerName = "Google".

Kundennummer Kundenname Status
1 Google Aktiv
2 Amazonas Aktiv
3 Apfel Inaktiv

Referenzielle Integritätsbeschränkungen

Einschränkungen der referenziellen Integrität in DBMS basieren auf dem Konzept der Fremdschlüssel. Ein Fremdschlüssel ist ein wichtiges Attribut einer Beziehung, auf das in anderen Beziehungen verwiesen werden sollte. Der Status der Einschränkung der referenziellen Integrität tritt auf, wenn sich die Beziehung auf ein Schlüsselattribut einer anderen oder derselben Beziehung bezieht. Dieses Schlüsselelement muss jedoch in der Tabelle vorhanden sein.

Beispiel:

Im obigen Beispiel haben wir zwei Beziehungen: Kunde und Abrechnung.

Das Tupel für CustomerID = 1 wird in der Beziehung Abrechnung zweimal referenziert. Wir wissen also, dass CustomerName = Google einen Rechnungsbetrag von 300 US-Dollar hat

Operationen im relationalen Modell

Es werden vier grundlegende Aktualisierungsvorgänge für das relationale Datenbankmodell ausgeführt

Einfügen, aktualisieren, löschen und auswählen.

  • Einfügen wird verwendet, um Daten in die Beziehung einzufügen
  • Löschen wird verwendet, um Tupel aus der Tabelle zu löschen.
  • Mit Ändern können Sie die Werte einiger Attribute in vorhandenen Tupeln ändern.
  • Mit Auswählen können Sie einen bestimmten Datenbereich auswählen.

Wenn eine dieser Operationen angewendet wird, dürfen die im relationalen Datenbankschema angegebenen Integritätsbeschränkungen niemals verletzt werden.

Operation einfügen

Die Einfügeoperation gibt Werte des Attributs für ein neues Tupel an, das in eine Beziehung eingefügt werden soll.

Vorgang aktualisieren

Sie können sehen, dass in der unten angegebenen Beziehungstabelle CustomerName = 'Apple' von Inaktiv auf Aktiv aktualisiert wird.

Vorgang löschen

Um das Löschen festzulegen, wählt eine Bedingung für die Attribute der Beziehung das zu löschende Tupel aus.

Im oben angegebenen Beispiel wird CustomerName = "Apple" aus der Tabelle gelöscht.

Der Löschvorgang kann die referenzielle Integrität verletzen, wenn das gelöschte Tupel von Fremdschlüsseln aus anderen Tupeln in derselben Datenbank referenziert wird.

Wählen Sie Operation

Im oben angegebenen Beispiel ist CustomerName = "Amazon" ausgewählt

Best Practices zum Erstellen eines relationalen Modells

  • Daten müssen als Sammlung von Beziehungen dargestellt werden
  • Jede Beziehung sollte in der Tabelle klar dargestellt werden
  • Zeilen sollten Daten zu Instanzen einer Entität enthalten
  • Spalten müssen Daten zu Attributen der Entität enthalten
  • Zellen der Tabelle sollten einen einzelnen Wert enthalten
  • Jede Spalte sollte einen eindeutigen Namen erhalten
  • Keine zwei Zeilen können identisch sein
  • Die Werte eines Attributs sollten aus derselben Domäne stammen

Vorteile der Verwendung des relationalen Modells

  • Einfachheit : Ein relationales Datenmodell in DBMS ist einfacher als das hierarchische und Netzwerkmodell.
  • Strukturelle Unabhängigkeit : Die relationale Datenbank befasst sich nur mit Daten und nicht mit einer Struktur. Dies kann die Leistung des Modells verbessern.
  • Einfach zu verwenden : Das relationale Modell in DBMS ist einfach, da Tabellen, die aus Zeilen und Spalten bestehen, ganz natürlich und einfach zu verstehen sind
  • Abfragefunktion : Es macht möglich , dass eine High-Level - Abfragesprache wie SQL komplexe Datenbank - Navigation zu vermeiden.
  • Datenunabhängigkeit : Die Struktur der relationalen Datenbank kann geändert werden, ohne dass eine Anwendung geändert werden muss.
  • Skalierbar : In Bezug auf eine Anzahl von Datensätzen oder Zeilen und die Anzahl der Felder sollte eine Datenbank erweitert werden, um ihre Benutzerfreundlichkeit zu verbessern.

Nachteile der Verwendung des relationalen Modells

  • Nur wenige relationale Datenbanken haben Grenzen für Feldlängen, die nicht überschritten werden dürfen.
  • Relationale Datenbanken können manchmal komplex werden, wenn die Datenmenge zunimmt und die Beziehungen zwischen Datenelementen komplizierter werden.
  • Komplexe relationale Datenbanksysteme können zu isolierten Datenbanken führen, in denen die Informationen nicht von einem System zum anderen weitergegeben werden können.

Zusammenfassung

  • Die relationale Datenbankmodellierung repräsentiert die Datenbank als Sammlung von Beziehungen (Tabellen).
  • Attribut, Tabellen, Tupel, Beziehungsschema, Grad, Kardinalität, Spalte, Beziehungsinstanz sind einige wichtige Komponenten des relationalen Modells
  • Einschränkungen der relationalen Integrität beziehen sich auf Bedingungen, die für einen gültigen Beziehungsansatz in DBMS vorhanden sein müssen
  • Domäneneinschränkungen können verletzt werden, wenn ein Attributwert nicht in der entsprechenden Domäne angezeigt wird oder nicht vom entsprechenden Datentyp ist
  • Einfügen, Auswählen, Ändern und Löschen sind die Operationen, die in Einschränkungen des relationalen Modells ausgeführt werden
  • Die relationale Datenbank befasst sich nur mit Daten und nicht mit einer Struktur, die die Leistung des Modells verbessern kann
  • Vorteile des relationalen Modells in DBMS sind Einfachheit, strukturelle Unabhängigkeit, Benutzerfreundlichkeit, Abfragefähigkeit, Datenunabhängigkeit, Skalierbarkeit usw.
  • Nur wenige relationale Datenbanken haben Grenzen für Feldlängen, die nicht überschritten werden dürfen.