Реляционные БД

Реляционной БД называют совокупность взаимосвязанных таблиц, каждая из которых задает некоторое отношение.

Реляционная БД имеет уникальное имя по которому к ней можно обращаться. Боль-шинство современных БД для персональных ЭВМ являются реляционными. Достоинством Реляционной модели построения БД является простота, удобство реализации на ЭВМ, наличие теоретического обоснования и возможность формирования гибкой схемы БД, допускаю-щей настройку при формировании запросов. Реляционная модель данных используются в основном в БД среднего размера.

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

• каждый элемент таблицы — один элемент данных

• все ячейки в столбце таблицы однородные, то есть все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д.)

• каждый столбец имеет уникальное имя

• одинаковые строки в таблице отсутствуют

• порядок следования строк и столбцов может быть произвольным

Базовыми понятиями реляционных СУБД являются:

Отношение является важнейшим понятием и представляет собой двумерную таблицу, содержащую некоторые данные.

Отношение имеет простую графическую интерпретацию, оно может быть представле-но в виде таблицы, столбцы (поля, атрибуты) которой соответствуют вхождениям доменов в отношение, а строки (записи) — наборам из n значений, взятых из исходных доменов. Число строк (кортежей) n, называют кардиальным числом отношения, или мощностью отношения.

Такая таблица обладает рядом свойств:

1. В таблице нет двух одинаковых строк.

2. Таблица имеет столбцы, соответствующие атрибутам отношения.

3. Каждый атрибут в отношении имеет уникальное имя.

4. Порядок строк в таблице произвольный.

Сущность - есть объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных. Данные о сущности хранятся в отношении.

Атрибуты представляют собой свойства, характеризующие сущность. В структуре таблицы каждый атрибут именуется и ему соответствует заголовок некоторого столбца табли-цы. проверить

Строки отношения называются кортежами. В базах данных, кортежем называется группа взаимосвязанных элементов данных; В реляционных базах данных кортеж — это элемент отношения, строка таблицы; упорядоченный набор из N элементов.

4. Объектно-ориентированные БД – объединяют в себе две модели данных, реляцион-ную и сетевую для создании крупных БД со сложными структурами БД.

Объектно-ориентированная база данных — база данных, в которой данные оформлены в виде моделей объектов, включающих прикладные программы, которые управляются внешни-ми событиями. Результатом совмещения возможностей (особенностей) баз данных и возмож-ностей объектно-ориентированных языков программирования являются Объектно-ориентированные системы управления базами данных (ООСУБД). ООСУБД позволяет рабо-тать с объектами баз данных также, как с объектами в программировании на ООЯП. ООСУБД расширяет языки программирования, прозрачно вводя долговременные данные, управление параллелизмом, восстановление данных, ассоциированные запросы и другие возможности.

Некоторые объектно-ориентированные базы данных разработаны для плотного взаимодейст-вия с такими объектно-ориентированными языками программирования как Python, Java, C#, Visual Basic.NET, C++, Objective-C и Smalltalk; другие имеют свои собственные языки про-граммирования. ООСУБД используют точно такую же модель, что и объектно-ориентированные языки программирования.

Объектно-ориентированные базы данных обычно рекомендованы для тех случаев, когда тре-буется высокопроизводительная обработка данных, имеющих сложную структуру.

В манифесте ООБД (Atkinson et al., 1989) предлагаются обязательные характеристики, кото-рым должна отвечать любая ООБД. Их выбор основан на 2 критериях: система должна быть объектно-ориентированной и представлять собой БД.

Три класса характеристик:

• Обязательные.

• Необязательные.

• Открытые — позволяют пользователю выбирать свойства.

СУБД

• Долговременное хранение

• Использование внешней памяти

• Параллелизм

• Восстановление

• Нерегламентированные запросы

Обязательные характеристики

1. Поддержка сложных объектов. В системе должна быть предусмотрена возможность создания составных объектов за счет применения конструкторов составных объектов. Необходимо, чтобы конструкторы объектов были ортогональны, то есть любой конст-руктор можно было применять к любому объекту.

2. Поддержка индивидуальности объектов. Все объекты должны иметь уникальный иден-тификатор, который не зависит от значений их атрибутов.

3. Поддержка инкапсуляции. Корректная инкапсуляция достигается за счет того, что про-граммисты обладают правом доступа только к спецификации интерфейса методов, а данные и реализация методов скрыты внутри объектов.

4. Поддержка типов и классов. Требуется, чтобы в ООБД поддерживалась хотя бы одна концепция различия между типами и классами. (Термин «тип» более соответствует понятию абстрактного типа данных. В языках программирования переменная объявляется с указанием ее типа. Компилятор может использовать эту информацию для проверки выполняемых с переменной операций на совместимость с ее типом, что позволяет га-рантировать корректность программного обеспечения. С другой стороны класс являет-ся неким шаблоном для создания объектов и предоставляет методы, которые могут применяться к этим объектам. Таким образом, понятие «класс» в большей степени от-носится ко времени исполнения, чем ко времени компиляции.)

5. Поддержка наследования типов и классов от их предков. Подтип, или подкласс, должен наследовать атрибуты и методы от его супертипа, или суперкласса, соответственно.

6. Перегрузка в сочетании с полным связыванием. Методы должны применяться к объек-там разных типов. Реализация метода должна зависеть от типа объектов, к которым данный метод применяется. Для обеспечения этой функциональности связывание имен методов в системе не должно выполняться до времени выполнения программы.

7. Вычислительная полнота. Язык манипулирования данными должен быть языком про-граммирования общего назначения.

8. Набор типов данных должен быть расширяемым. Пользователь должен иметь средства создания новых типов данных на основе набора предопределенных системных типов. Более того, между способами использования системных и пользовательских типов данных не должно быть никаких различий.

Необязательные характеритстики:

• Множественное наследование

• Проверка типов

• Распределение

• Проектные транзакции

Открытые характеристики

• Парадигмы программирования (процедурное, декларативное)

• Система представления

• Система типов

• Однородность. Реализация — язык программирования — интерфейс.