مدل داده های رابطه ای یک رویکرد منحصر به فرد برای مدیریت پارامترها با استفاده از ساختار و زبان بر اساس منطق محمولی مرتبه تک است. اولین بار در سال 1969 توسط دانشمند انگلیسی Codd توصیف شد. در این پروژه، تمام پارامترها به صورت چند تایی ارائه می شوند که در روابط خاصی گروه بندی شده اند.
هدف از مدل داده های رابطه ای…
… ارائه یک روش اعلامی برای تعیین مدل ها و پرس و جوها است.
کاربران مستقیماً یادداشت می کنند که پایگاه داده حاوی چه اطلاعاتی است و چه نظریه ای از آن می خواهند. و همچنین به نرم افزار مدیریت پایگاه داده اجازه دهید تا ساختارهای ذخیره آن را توصیف کند. روش بازیابی اطلاعات برای پاسخ به درخواست ها نیز مهم است.
بیشتر RDB ها از تعاریف داده های SQL و زبان جستجو استفاده می کنند. این سیستم ها آنچه را می توان به عنوان یک تقریب مهندسی در نظر گرفت، پیاده سازی می کندمدل رابطه ای.
یک جدول در یک طرح پایگاه داده SQL با یک متغیر محمول مطابقت دارد. محدودیت‌های کلیدی و جستارهای SQL با گزاره‌ها مطابقت دارند.
با این حال، چنین پایگاه‌های اطلاعاتی در بسیاری از جزئیات از مدل رابطه‌ای منحرف می‌شوند و کاد به شدت با تغییراتی که اصول اولیه را به خطر می‌اندازد مخالفت کرده است.
نمای کلی
ایده اصلی مدل داده‌های رابطه‌ای، توصیف کل پایگاه داده به عنوان مجموعه‌ای از گزاره‌ها برای مؤلفه نهایی متغیرها است که محدودیت‌های مقادیر ممکن و ترکیبات آنها را توصیف می‌کند. محتوا در هر زمان معین مدل نهایی (منطقی) است. یعنی مجموعه ای از روابط، یکی در هر متغیر محمول، به طوری که همه مولفه ها ارضا شوند. این مدل داده های رابطه ای است.
جایگزین
مدل های دیگر سیستم های سلسله مراتبی و شبکه ای هستند. برخی از آنها، با استفاده از معماری های قدیمی، هنوز در مراکز داده با ظرفیت بالا محبوب هستند. یا در مواردی که سیستم های موجود آنقدر پیچیده و انتزاعی هستند که انتقال به آنها با استفاده از مدل رابطه ای بسیار گران تمام می شود. و همچنین پایگاه داده های شی گرا جدید قابل توجه است.
پیاده سازی
تلاش های متعددی برای تحقق واقعی RMD صورت گرفته است که در ابتدا توسط Codd تعریف شده و توسط دیگران توضیح داده شده است.دانشمندان.
مدل نمایش داده های رابطه ای اصلی ترین مدل در نوع خود بود که در اصطلاحات ریاضی رسمی توصیف شد. پایگاه های سلسله مراتبی و شبکه ای قبل از سیستم های رابطه ای وجود داشتند، اما مشخصات آنها نسبتا غیر رسمی بود. هنگامی که RMD تعریف شد، تلاش‌های زیادی برای مقایسه و مقایسه مدل‌های مختلف انجام شد - و این منجر به توصیف دقیق‌تر سیستم‌های اولیه شد. اگرچه ماهیت رویه ای رابط های دستکاری داده ها برای پایگاه های داده سلسله مراتبی و شبکه، امکان رسمی سازی را محدود می کند.
موضوعات
فرض اساسی در مورد مفهوم مدل داده های رابطه ای این است که همه آنها به صورت یک "p" ریاضی - روابط معمولی، "Cn" - یک رابطه زوجی، که زیرمجموعه ای در حاصلضرب دکارتی از چندین است، نشان داده می شوند. دامنه ها در مدل ریاضی، استدلال در مورد چنین داده‌هایی در یک منطق محمول دو ارزشی انجام می‌شود، به این معنی که برای هر جمله دو ارزیابی ممکن وجود دارد: درست یا نادرست (و هیچ مقدار سومی مانند مجهول یا غیرقابل اجرا وجود ندارد. که هر کدام اغلب با مفهوم 0 همراه است). داده ها با استفاده از حساب دیفرانسیل و انتگرال یا جبر، که از نظر قدرت بیانی معادل هستند، پردازش می شوند.
انواع مدل های داده، مدل داده های رابطه ای
RMD به توسعه دهنده اجازه می دهد تا یک نمای منطقی و منسجم از اطلاعات ایجاد کند. این همه با ترکیب محدودیت های بیان شده در طراحی پایگاه داده، که معمولاً به عنوان طرح منطقی نامیده می شود، به دست می آید. تئوری توسعه یک فرآیند استنرمال سازی مدل، به موجب آن طرحی با ویژگی های دلخواه خاص می تواند از مجموعه ای از گزینه های منطقی معادل انتخاب شود. در طرح‌های دسترسی و سایر اجراها و عملیات، جزئیات توسط موتور DBMS مدیریت می‌شوند و در مدل منطقی منعکس نمی‌شوند. این برخلاف رویه رایج است که در آن تنظیم عملکرد اغلب به تغییراتی در تابع منطقی نیاز دارد.
مدل داده های رابطه ای پایه یک بلوک ساختمانی را نشان می دهد - این یک دامنه یا نوع اطلاعات است که معمولاً به حداقل کاهش می یابد. یک تاپل مجموعه مرتب شده ای از مقادیر ویژگی است. و آنها نیز به نوبه خود یک جفت نام و نوع متقابل هستند. این می تواند یک مقدار اسکالر یا یک مقدار پیچیده تر باشد.
یک رابطه از یک هدر و یک متن تشکیل شده است
اولین مجموعه ای از ویژگی ها است.
بدن (با رابطه n ام) مجموعه ای از دوتاست.
هدر مماس نیز موضوع هر ساختار است.
مدل داده های رابطه ای به عنوان مجموعه ای از n-tuples تعریف می شود. هم در ریاضیات و هم در MRD، یک مجموعه مجموعه ای نامرتب از عناصر منحصر به فرد غیر تکراری است، اگرچه برخی از DBMS ها دنباله ای را بر داده های خود تحمیل می کنند. در ریاضیات، یک تاپل دارای نظم است و امکان تکرار را فراهم می کند. E. F. Codd در ابتدا تاپل ها را با استفاده از این تعریف ریاضی راه اندازی کرد.
بعداً یکی از ایده های عالی E. F. Codd این بود که استفاده از نام ویژگی ها به جای ترتیب بسیار راحت تر خواهد بود (به طور کلیمورد) در یک زبان کامپیوتری مبتنی بر رابطه. این بیانیه امروز نیز مفید است. اگرچه مفهوم تغییر کرده است، اما نام "Tuple" تغییر نکرده است. یک پیامد فوری و مهم این تمایز این است که در مدل رابطه‌ای، حاصلضرب دکارتی تبدیل به جابجایی می‌شود.
جدول یک نمایش بصری رایج از روابط است. یک تاپل شبیه به مفهوم یک رشته است.
Relvar یک متغیر نام‌گذاری شده از نوع خاصی از مماس است که همیشه رابطه‌ای از آن نوع به آن اختصاص داده می‌شود، اگرچه نگاه ممکن است حاوی تاپل‌های تهی باشد.
مبانی مدل داده‌های رابطه‌ای: همه اطلاعات با مقادیر اطلاعاتی در روابط نشان داده می‌شوند. مطابق با این اصل، پایه رابطه ای مجموعه ای از relvar ها است و نتیجه هر پرس و جو به صورت مماس نشان داده می شود.
هماهنگی یک پایگاه داده رابطه‌ای با قوانینی که در برنامه‌هایی که از آن استفاده می‌کنند، اعمال نمی‌شود، بلکه توسط محدودیت‌هایی که به‌عنوان بخشی از طرح منطقی اعلام شده و توسط DBMS برای همه برنامه‌ها اعمال می‌شود، اعمال می‌شود. محدودیت‌ها در استفاده از عملگرهای مقایسه رابطه‌ای بیان می‌شوند که تنها یکی از آنها زیرمجموعه (⊆) است که از نظر نظری کافی است. در عمل، انتظار می‌رود چند میانبر مفید در دسترس باشد که کلیدهای کاندید و محدودیت‌های منبع خارجی مهم‌ترین آنها هستند. این چیزی است که مدل داده های رابطه ای در مورد آن است.
تفسیر
برای درک کامل RMD، درک تفسیر مورد نظر ضروری استبه عنوان یک رابطه.
بدن لمس گاهی اوقات پسوند آن نامیده می شود. این به این دلیل است که باید به عنوان نمایانگر افزایش برخی از محمول تفسیر شود. این مجموعه ای از جملات واقعی است که می توان با جایگزین کردن هر متغیر آزاد با یک نام تشکیل داد.
تطابق یک به یک بین مدل‌های داده رابطه‌ای شی وجود دارد. هر تاپل از بدنه رابطه مقادیر مشخصه ای را برای نمونه سازی گزاره با جایگزینی هر یک از متغیرهای آزاد آن ارائه می دهد. نتیجه عبارتی است که به دلیل وقوع یک تاپل در بدنه رابطه درست در نظر گرفته می شود. برعکس، هر فرآیندی که عنوان آن با نام رابطه مطابقت دارد اما در بدنه ظاهر نمی شود، نادرست در نظر گرفته می شود.
این فرض به عنوان فرضیه جهان بسته شناخته می شود. اغلب در پایگاه‌های اطلاعاتی عملی نقض می‌شود، جایی که عدم وجود یک تاپل ممکن است به این معنی باشد که حقیقت جمله مربوطه ناشناخته است. به عنوان مثال، فقدان اصطلاحات خاص ("جان"، "اسپانیایی") در نمودار مهارت های زبان ممکن است لزوماً دلیلی بر این نباشد که پسری به نام جان اسپانیایی صحبت نمی کند.
کاربرد در پایگاه داده، نظریه عادی سازی
موضوع اطلاعاتی که در یک RDM رابطه‌ای معمولی استفاده می‌شود ممکن است مجموعه‌ای از اعداد صحیح، مجموعه‌ای از رشته‌های کاراکتری که تاریخ‌ها را می‌سازند، یا دو بولی true و false و غیره باشد. نام موضوع مربوط به این شکل ها می تواند رشته هایی با نام های "شاخص"، "کار لازم را انجام دهید"،"زمان"، "بولی" و غیره و غیره.
با این حال، درک این نکته مهم است که نظریه رابطه ای مشخص نمی کند که کدام نوع باید پشتیبانی شود. و در واقع درست است، در حال حاضر انتظار می رود که مفاد آن علاوه بر موارد داخلی ارائه شده توسط سیستم، برای نهادهای سفارشی نیز در دسترس باشد.
ویژگی
این اصطلاحی است که در تئوری برای آنچه معمولاً ستون نامیده می شود استفاده می شود. به طور مشابه، جدول معمولاً به جای اصطلاح نظری مماس استفاده می شود (اگرچه به هیچ وجه مترادف با رابطه در SQL نیست). ساختار داده‌های یک جدول به‌عنوان فهرستی از تعاریف ستون‌ها مشخص می‌شود که هر کدام دارای یک نام ستون منحصر به فرد و نوع مقادیر مجاز برای آن هستند.
مقدار ویژگی ورودی در یک مکان خاص است، مانند John Doe و 35.
یک تاپل اساساً همان ردیف است، با این تفاوت که در SQL RDBMS، جایی که معانی ستون‌های یک ردیف مرتب شده‌اند، تاپل‌ها از هم جدا نمی‌شوند. در عوض، هر مقدار تعریف صرفاً با نام خود مشخص می شود، نه با موقعیت ترتیبی آن در تاپل. نام ویژگی می تواند نام یا سن باشد.
نگرش
این یک جدول تعریف ساختار به همراه ظاهر داده ها در آن ساختار است. تعریف هدر است و داده های موجود در آن بدنه، مجموعه ای از ردیف ها است. متغیر رابطه معمولاً جدول اصلی نامیده می شود. عنوان مقدار اختصاص داده شده به آن درهر زمان با زمانی که در سلول مشخص شده مطابقت دارد، و بدنه آن با چیزی که آخرین بار اختصاص داده شده مطابقت دارد، با فراخوانی برخی از دستورات به‌روزرسانی (معمولاً INSERT، UPDATE، یا DELETE).
فرمول بندی نظری مجموعه
مفاهیم اساسی در مدل رابطه‌ای روابط، اسامی و نام‌های صفات هستند. آنها باید به صورت رشته هایی مانند "Person" و "Name" نمایش داده شوند و معمولاً باید از متغیرهایی برای گسترش آنها استفاده کنند. مفهوم اساسی دیگر مجموعه ای از مقادیر اتمی است که حاوی معانی ضروری و مهم مانند اعداد و رشته ها است.
