Temel veritabanı modelleri. Veri modelleri ve veritabanı modelleri

Plan

Veritabanı (DB)

VTYS

Veri örneği

Hiyerarşik veritabanı modeli

Ağ veritabanı modeli

Tablo satırı tek bir tablo nesnesi (bir öğrenci) hakkında bilgi içeren bir kayıttır.

Kayıtların yapısı aynıdır; kaydı oluşturan veri öğeleri kümesine alan adı verilir. Giriş bilgileri alanlardadır. Bir tablo alanı, bir tablo sütunudur.

Tablodaki aynı kayıtlara izin verilmez, çünkü tüm alan kayıtlarında benzersiz adlar sağlanır, Access DBMS'nin soyadı şunları sağlar:

Alan, sütundaki tüm girişlerde (veya metin verileri, sayılar vb.) aynı türde olmalıdır.

İlişkisel veri tabanı modeli, kural olarak, aralarındaki ilişki özel bir alan kullanılarak yürütülen birkaç tablo içerir - anahtar.

İlişkisel DBMS örnekleri: dBASE, FoxBase, FoxPro ve Access.

MS Access uygulaması, Microsoft Office paketinin bir parçası olan ve kişisel bir bilgisayarda veya Windows işletim sistemini çalıştıran bir ağda çalışmak üzere tasarlanmış bir veritabanı yönetim sistemidir.

Access DBMS veritabanı, birbiriyle ilişkili iki boyutlu tablolardan oluşan ilişkisel bir veritabanıdır.

DBMS Erişimi şunları yapmanızı sağlar:

· Tasarım tablo veritabanı nesneleri;

tablolar arasında ilişkiler kurmak;

· Mantıksal cebir ve indeksleme aygıtlarını kullanarak tablo verilerini girin, saklayın, görüntüleyin, sıralayın, değiştirin;

· Veritabanı nesneleri oluşturun ve kullanın.

DBMS nesnelerine erişin:

Veri tabanı- çeşitli veri depolama nesneleri içeren bir dosya.

Tablolar) - iki boyutlu bir dizi biçiminde veri depolamanın organizasyonu. Veritabanının ana nesnesidir. Geri kalanlar tablodan türetilmiştir.

Formlar- tablodaki verileri görüntüleme ve işleme için uygun bir biçimde ekranda görüntülemek için nesneler.

İstekler- tablo verilerini belirli kriterlere göre seçmek ve filtrelemek için nesneler.

Rapor- yazdırma için bir tablodan bir veri belgesinin oluşturulması.

makrolar- bir dizi komut biçimindeki eylemlerin açıklaması ve bunların otomatik olarak yürütülmesi.

Modüller- Kullanıcının standart olmayan prosedürleri uygulamak için geliştirdiği Visual Basic programları.

İlişkisel veri modeline genel bakış. Varlık-ilişki modeli. İlişki kavramı, öznitelik, anahtar, bağlantı. Bağlantıların çokluk ve tamlık ile sınıflandırılması. Etki alanı veri modeli oluşturmaya yönelik kurallar.

Varlık İlişki Modeli (ER Modeli)(İng. Varlık-ilişki modeli veya varlık-ilişki diyagramı) - genelleştirilmiş blok tasarımları kullanarak kavramsal şemaları tanımlamanıza izin veren bir veri modeli. Bir ER modeli, bir meta veri modelidir, yani veri modellerini tanımlamanın bir yoludur.

ER modeli, bilgi sistemleri, veritabanları, bilgisayar uygulama mimarileri ve diğer sistemleri (modelleri) tasarlamak için uygundur. Böyle bir modelin yardımıyla, modelin temel öğeleri (düğümler, bloklar) seçilir ve aralarındaki bağlantılar kurulur.

Bilgiyi temsil etmek için bir dizi model vardır. Onu uygulayan yazılımdan bağımsız olarak birleşik bir veri temsili için en uygun araçlardan biri varlık-ilişki modelidir ( varlık-ilişki modeli, ER-modeli).

Varlık-ilişki modeli, gerçek dünya hakkında bazı önemli anlamsal bilgilere dayanır ve verileri mantıksal bir şekilde temsil etmek için tasarlanmıştır. Verilerin anlamlarını diğer verilerle ilişkileri bağlamında tanımlar. Bizim için önemli olan, mevcut tüm veri modellerinin (hiyerarşik, ağ, ilişkisel, nesne) varlık-ilişki modelinden üretilebilmesidir, yani en genel olanıdır. Konu alanının herhangi bir parçası, aralarında bazı ilişkilerin olduğu bir dizi varlık olarak temsil edilebilir.

ER modeli en basit görsel modellerden biridir. Genel anlamda "büyük vuruşlar" nesnesinin yapısını kavramanızı sağlar. Yapının bu şekilde genel bir açıklamasına ER diyagramı veya seçilen konu alanının (ilgi alanı) ontolojisi denir.

IDEF1x (ICAM TANIM Dili) ER veri modeli ve boyutsal modelleme kullanımına ilişkin tipik örnekler.

İlişkisel Veritabanı İlişkisi.

İlişkisel veritabanındaki ilişkiler iki sınıfa ayrılır: nesne ve ilişkisel. Bir nesne ilişkisi bu nesneleri (varlık örnekleri) depolar. Bir nesne ilişkisinde, bir nesneyi benzersiz şekilde tanımlayan niteliklerden biri (veya daha fazlası). Böyle bir anahtar özniteliği (tekli veya çoklu) ilişki anahtarı veya birincil öznitelik olarak adlandırılır. Anahtar genellikle ilk sütundadır. Kalan öznitelikler işlevsel olarak verilen anahtara bağlıdır. Anahtar, birkaç öznitelik (karmaşık anahtar) içerebilir. Bir nesne ilişkisinde nitelikler tekrarlanmamalıdır. Bu, veri bütünlüğünü korumak için ilişkisel bir veritabanındaki ana kısıtlamadır. Bağlantılı bir ilişki, iki veya daha fazla nesne ilişkisinin anahtarlarını depolar, yani ilişkilerin nesneleri arasındaki bağlantılar anahtarlar tarafından kurulur. İlişkili bir ilişki, işlevsel olarak o ilişkiye bağlı olan başka niteliklere sahip olabilir. İlişkili ilişkilerdeki anahtarlar, diğer ilişkilerin birincil anahtarları oldukları için yabancı (yabancı) anahtarlar olarak adlandırılır.

Tablolu sunum düzeyinde ilişkisel veritabanı ilişkilerine uygulanan koşullar ve kısıtlamalar aşağıdaki gibi formüle edilebilir:

Aynı birincil anahtarlar olamaz, yani tüm satırlar (kayıtlar) benzersiz olmalıdır;

Tüm satırlar aynı tip yapıya sahip olmalıdır;

· Tablo sütun adları farklı olmalı ve sütun değerleri aynı türde olmalıdır;

· Sütun değerleri atomik olmalıdır, yani diğer ilişkilerin bileşenleri olamaz;

Yabancı anahtarların bütünlüğü korunmalıdır;

· Tablodaki satırların yerleştirilme sırası önemli değildir - sadece istenen satıra erişim hızını etkiler.

Kayıtlar arasında aşağıdaki bağlantı türleri desteklenir: birden çoğa; çoktan bire, çoktan çoğa.

Veritabanlarıyla çalışmanın ana aşamaları:

Tablo tasarımı.

File/New Database yönergesi (Create a new bank) kullanılarak yeni bir veri bankası oluşturulduktan veya File/Open Database (Open bank) kullanılarak mevcut bir banka açıldıktan sonra, Access penceresi içerisinde ekrana bir veri bankası penceresi gelir.

Dosya menüsünden Yeni direktifi (Yeni bir nesne oluştur) ve alt menüden Tablo seçeneğini seçin.

Alan adlarını atama

Her belirtim satırı, kaydın bir alanının özelliklerini tanımlar. Alan adı, Alan Adı sütununda ayarlanır. En fazla 64 karakter uzunluğunda olabilir ve Kiril alfabesi, boşluklar ve noktalar, ünlem işaretleri ve köşeli ayraçlar hariç özel karakterler içerebilir. Doğal bir sınırlama, aynı ada sahip iki alanın bir tabloda bulunmasının yasaklanmasıdır.

Belirli bir alanın türünü ayarlama

Veri tipi, Veri Tipi sütununa girilir ve mevcut tipler listesinden seçilebilir.

Metin. Metin alanları, 255 karakterden uzun olmayan metinler içerir. Gerçek alan uzunluğu, Alan Boyutu parametresi kullanılarak ayarlanır

hafıza. Not alanlarında, metin en fazla 32000 karakter uzunluğundadır. Bu veri türündeki alanlar dizine eklenemez.

sayı. Sayısal alanlar rastgele sayısal değerler içerir. Geçerli değer aralığı, Alan Boyutu parametresi tarafından belirlenir.

tarih/saat. Tarih/saat alanları, 100 ile 9999 arasında değişen tarih ve saat değerlerini içerir.

para birimi. Para alanları, ondalık noktanın solunda 15 haneye kadar ve ondalık noktanın sağında dört ondalık haneye kadar (genellikle iki hane yeterlidir) sayıları saklayabilir.

tezgah. Sayaç alanı, tabloya yeni bir veri bloğu eklendiğinde Access tarafından otomatik olarak 1 artırılan bir sayı içerir.

Evet Hayır. Bu alanlar Evet (Evet) veya Hayır (Hayır) değerlerini saklar. Bu tür alanlar dizine eklenemez.

Ole nesnesi. OLE alanları, OLE sunucusu tarafından işlenen Excel elektronik tablosu veya Microsoft Draw grafikleri gibi nesneleri içerir. Alan boyutu en fazla 128 MB olabilir.

Alan boyutunun belirlenmesi. Sayısal alanlar için Alan Boyutu parametresi aşağıdaki değerlerden birine sahip olabilir:

bayt. 0 ile 255 arasındaki sayıları saklar (yalnızca tamsayılar). 1 bayt alır.

tamsayı. -32768 ile 32767 arasındaki sayıları saklar (yalnızca tamsayı). 2 bayt alır.

Uzun Tamsayı. -2147483648 ile 2147483647 arasındaki sayıları saklar (yalnızca tamsayı). 4 bayt alır.

Bekar. 3,402823E38 ila 3,402823E38 arasındaki altı basamaklı hassas sayıları saklar. 4 bayt alır.

Çift. -1,79769313486232E308 ile 1,79769313486232E308 arasındaki on basamaklı hassas sayıları saklar. 8 bayt yer kaplar (varsayılan ayar).

Alan seçeneklerini tanımlama

Her alanın özellikleri bir dizi parametre tarafından belirlenir. Bu parametreler, verilerin işlenmesi, saklanması ve görüntülenmesi yollarını düzenler.

Alan boyutu(Alan boyutu). Bir metin alanının maksimum uzunluğunu veya Sayı türündeki bir alanda sayıların nasıl temsil edildiğini ayarlar.

Biçim(Biçim). Verilerin nasıl sunulacağını tanımlar. Belirli formatların yanı sıra kendi özel formatlarınızı da kullanabilirsiniz.

Ondalık(Ondalık). Ondalık noktanın sağındaki basamak sayısını ayarlar.

Altyazı(Yazıt). Form veya raporda alan adı olarak kullanılacak etiketi tanımlar. Bu parametre için herhangi bir değer belirtilmezse, alan adı varsayılan etiket olarak kullanılacaktır.

varsayılan değer(Varsayılan değer). Veri bloğu oluşturulduğunda otomatik olarak alana girilecek değeri ayarlar.

Doğrulama Kuralı(Giriş kısıtlamaları). Bir alana girilebilecek verileri kısıtlayan bir kural.

Doğrulama Metni(İhlal bildirme). Doğrulama Kuralında formüle edilen kuralı karşılamayan alana veri girmeye çalıştığınızda.

indekslendi(Dizinli alan). İndeksleme işareti.

Alan Ekleme ve Kaldırma

Bitmiş spesifikasyonda değişiklikler yapılabilir. Özellikle tek tek alanların parametrelerini değiştirebilir, kayda alanları doğru yerlere ekleyebilir ve gereksiz olanları kaldırabilirsiniz. Ancak aynı zamanda, veri bankasını doldurmadan önce spesifikasyondaki tüm düzeltmeleri yapmaya çalışmakta fayda var çünkü doldurulmuş veritabanının alanlarının parametrelerini değiştirme girişimi veri kaybına veya bozulmasına neden olabilir.

1. Veri içeren bir alanı silerseniz, kullanıcının gerçekten silmek isteyip istemediğini soran bir uyarı mesajı görüntülenir, İptal düğmesine tıklayın.

2. Düzen menüsünden Silmeyi Geri Al yönergesini seçin. Ancak, silme işlemini iptal edebilir ve tablonun orijinal durumunu ancak silme işleminden sonra bankanın yapısında veya içeriğinde başka bir değişiklik yapılmadıysa geri yükleyebilirsiniz. Erişim, yalnızca gerçekleştirilen son işlem için geri alma yeteneğini garanti eder.

3. Tablo penceresini kapatın ve iletişim kutusunda değişiklikleri kaydetmek isteyip istemediğinizi soran Komut yok düğmesine tıklayın. Ancak bu durumda tabloyla bu oturum sırasında yapılan diğer tüm değişiklikler dikkate alınmayacaktır.

Birincil Anahtarı Ayarlama

Tüm alanlar tanımlandıktan sonra, birincil anahtar olarak kullanılacak en az bir alan seçilmelidir. Birincil anahtar bildirimleri, birincil anahtar olarak kullanılan tablo alanı her veri bloğu için benzersiz bir tanımlayıcı içerdiğinden, yinelenen veri bloklarının eklenmesini engeller. Bu alan iki farklı kayıtta aynı değeri içeremez.

Birincil anahtar yalnızca tablo tasarım modunda tanımlanabilir. Alanı birincil anahtar alanı olarak işaretleyin ve Düzen menüsünde Set Primagu Key yönergesini çağırın. İşaretli bir alan, seçici sütununda hemen bir anahtar simgesiyle belirtilir (bu, alanın birincil anahtar olarak bildirildiğini gösterir) ve buna göre dizine eklenir.

Tasarım modundan çıktığınızda, oluşturduğunuz tablonun birincil anahtarı bildirilmemişse, Access size tabloya bir birincil anahtar alanı eklemek isteyip istemediğinizi soracaktır. Kullanıcı evet (Evet) yanıtı verirse, Access, her veri bloğu için girileceği ID adlı özel bir alan oluşturacaktır.

Tablo kavramı, alan, kayıt. Bir veritabanı yönetim sistemi ortamında veritabanlarıyla çalışmanın ana aşamaları. Bir veritabanının varlık-ilişki modelini eşleme. Alan özellikleri, veri türleri. Verilerin tablolara girilmesi. Verileri sıralama, arama ve filtreleme.

Masa nesnelerin özelliklerini açıklayan bir dizi adlandırılmış alan.

Tablo, verilerin satırlar ve sütunlar şeklinde görüntülenmesini sağlar. Sütun, nesnelerin özelliklerini içerir; string - bir nesnenin bir örneği hakkında bir dizi özellik. Kayıt, veritabanı tablosundaki bir satırdır

Alan- bir nesnenin belirli bir özelliğinin (parametresinin) değerlerini depolamak için tasarlanmış bir tablo sütunu.

Kayıt- tablo satırı. Bir kayıt, veritabanlarında açıklanan ayrı bir nesne hakkında veriler içerir.

DBMS Access, çeşitli tablolardan bilgi içerecek veritabanı nesneleri oluşturmanıza olanak tanır. Bunu yapmak için tablolar arasında bir ilişki kurmanız gerekir. Bir bağlantı oluşturduğunuzda, bu tablolardaki kayıtlar birleştirilecektir (bağlanacaktır). Aynı zamanda koşullu terimler kullanıyorlar, taban ve bağımlı tablolardan bahsediyorlar. Her iki tablo da aynı değerlere sahip alanlara sahip olmalıdır. Daha sonra tablolar arasındaki bağlantı bu alan çifti olacaktır (biri - temel tabloda, ikincisi - bağımlıda). İlgili alanların farklı adları olabilir, ancak bu alanların değer türü eşleşmelidir.

Veritabanı tasarımı kavramsal, mantıksal ve fiziksel aşamalardan oluşur. Her aşama kendi veri modelini kullanır.

Kavramsal bir veritabanı modeli oluşturmak için çeşitli yöntemler vardır. En yaygın yöntemlerden biri, iki tür nesne - varlıklar ve ilişkiler - biçiminde bir konu alanı sağlamaya dayalı bir modele dayalıdır.

Bir varlık, bir dizi öğe olan bir etki alanı nesnesidir. Varlık örnekleri öğrenciler, nesneler, dairelerdir. Her varlık öğesi belirli bir örnektir. Varlıklar veritabanında bir tablo olarak temsil edilir. Varlık adı tablonun adıdır, özellikler tablonun sütunlarının adlarıdır ve örnekler tablonun satırlarıdır.

Bağlantı ile ilgili varlıklar arasındaki bağlantı derecesi kavramı vardır.

İlişkinin derecesi, bir varlığın kaç örneğinin bu ilişkiye ait başka bir varlığın örnekleriyle ilişkilendirilebileceğini belirler.

Mantıksal tasarım aşamasında varlıklar ve ilişkiler, mantık yasalarına göre oluşturulmuş mantıksal bir veri modeline dönüştürülür. İlk derste de belirttiğimiz gibi, birkaç mantıksal veri modeli vardır. Bunlar arasında ilişkisel, hiyerarşik ve ağ vardır. İlişkisel model şu anda en yaygın kullanılan modeldir. İngilizce'de "relation" bir ilişkidir, dolayısıyla modelin adıdır.
İlişki, satır ve sütunlardan oluşan bir tablo olarak temsil edilir. İlişkinin her sütununa alan, her satırına da kayıt adı verilir. Alanların adları - nitelikler. Normal bir tablodan farklı olarak, bir ilişkinin ana özelliği aynı kayıtları içermemesidir. Bunun nedeni, ilişkinin belirli bir nesne kümesinin adını yansıtması ve her girişin bu kümenin bir öğesini temsil etmesidir. Elbette kümenin elemanları farklı olmalıdır.

Nitelikler (nitelik grupları), ilişkinin anahtarı olarak adlandırılan her satırın benzersizliğini (tekrarlanamazlığını) sağlar. Bir ilişkide birden fazla anahtar olabilir.

Kavramsal bir veritabanı modeli oluşturmak için çeşitli yöntemler vardır. En yaygın yöntemlerden biri ER modeline dayanmaktadır. Bu model, konu alanının iki tür nesne biçiminde temsiline dayanmaktadır - varlıklar ve ilişkiler.

Bir varlık, bir dizi öğe olan bir etki alanı nesnesidir. Varlık örnekleri öğrenciler, nesneler, dairelerdir. Bir varlığın her unsuru, örneğin Sidorov'un öğrencisi veya "matematik" konusu gibi belirli bir örnektir. Kural olarak, varlıklar isimlerle ifade edilir. Varlıklar veritabanında bir tablo olarak temsil edilir. Varlık adı tablonun adıdır, özellikler tablonun sütunlarının adlarıdır ve örnekler tablonun satırlarıdır. Masada. varlığın temel terimlerinin nasıl anlaşılacağını gösterir.

Varlık ÖĞRENCİ - varlığın adı.

Herhangi bir bilginin bir tabloya yerleştirilebileceği gerçeğine alışkınız. Ancak varlık tabloları, birbirinin aynı iki satıra sahip olamayacakları için normal tablolardan farklıdır.

Örneğin, ÖĞRENCİ varlığının SOYADI, ADI, PATRONYMİD, DOĞUM TARİHİ, EV ADRESİ özelliklerine sahip olmasına izin verin. ÖĞRENCİ (SOYADI, ADI, PATRONYMİD, DOĞUM TARİHİ, EV ADRESİ). Bu varlığın örnekleri şunlardır: (Sidorov, Petr, Vasilievich, 02/01/1985, 33 Tsvetochnaya St.), (Ivanova, Olga, Borisovna 05/12/1986, 231 Pobedy Caddesi, apt. 3).

İlişkiler, tasarlanmakta olan veritabanı için önemli olan varlıklar arasındaki ilişkileri yansıtır. Bunlar bağlantılar - ÖĞREN (öğrenci sınıfta), SUNUYOR (öğretmen ofiste sınıfın konusu), vb. Kural olarak, bağlantılar fiillerle ifade edilir.

Varlıklar arasındaki ilişki, belirli örnekler arasındaki çizgiler olarak tasvir edilebilir. Aşağıda, STUDENT ve CLUB varlıkları arasındaki KATILIM ilişkisi gösterilmektedir. Bir varlık tablo olarak temsil edilebiliyorsa, bağlantıları temsil etmek için bağlantılı veriler hakkında bilgi içeren ek tablolar oluşturmanız gerekir.

DBMS nesnelerine erişin:

Tablo - iki boyutlu bir dizi biçiminde veri depolamanın organizasyonu. Veritabanının ana nesnesidir. Geri kalanlar tablodan türetilmiştir.

Form - bir kullanıcı arayüzü oluşturmaya yardımcı olur, verileri girmek, değiştirmek veya görüntülemek için kullanılır.

Sorgular, tablo verilerini belirli kriterlere göre seçmek ve filtrelemek için kullanılan nesnelerdir.

Rapor - belge oluşturma.

Makrolar - bir dizi komut biçimindeki eylemlerin açıklaması ve bunların otomatik yürütülmesi.

Modüller, kullanıcının standart olmayan prosedürleri uygulamak için geliştirdiği Visual Basic programlarıdır.

Tablolar oluşturma.

Tablolar, verileri doğrudan depolayan nesnelerdir.

DB penceresindeki Tablo sekmesinden seçim yaparak ve Tasarımcı veya Sihirbazı kullanarak bir tablo oluşturabilirsiniz. Ancak başka yollar da var (tabloya bakın).

Tabloyu doldurmak için, tabloyu açarak tablo doldurma moduna geçmeniz gerekir.

Doldurma tabloları.

Tablolar, alanlar ve kayıtlardan oluşur. Sütunlara alan, satırlara ise kayıt adı verilir. Bir tabloya giriş yapmak, bir satırı doldurmak anlamına gelir. Bir tablo oluşturmak için, tablonun alanlarını, bu alanların veri türlerini ve bazen bu alanların bazı ek özelliklerini tanımlamanız gerekir. Tüm veriler bir bilgisayarda aynı miktarda yer kaplamaz. Kompakt depolamaları için türlerini açıkça tanımlamak gerekir.

Veri tipleri.

Access tablolarında veri türlerini belirtebilirsiniz.

Giriş ve düzenleme.

Veri girişi ve düzenleme, Tablo Görünümü ve Tasarım görünümü arasında geçiş yapılarak gerçekleştirilir.

Özellikle çok kullanıcılı Access veritabanlarında veri girişi için formları kullanmak daha iyi olsa da, verileri doğrudan bir tabloya girebilir ve düzenleyebilirsiniz.

Bir kullanıcının bir tabloya girebileceği veri türü aşağıdaki hususlara bağlıdır.

Varsayılan olarak tablolardaki alanlar, metin veya sayılar gibi belirli bir veri türünü içerir. Karşılık gelen alanın aldığı veri tipini girmelisiniz.

Aksi takdirde, bir hata mesajı görüntülenir.

Bir alana, sabit karakterlerden (parantezler, noktalar veya kısa çizgiler gibi) oluşan bir biçim ve nereye, ne kadar ve ne tür verilerin girilebileceğini gösteren özel maske karakterlerinden oluşan bir alana bir giriş maskesi uygulanırsa, verilerin belirli bir biçimde girilmesi gerekebilir.

Ekler ve birden çok değerli listeler dışında, çoğu alan yalnızca bir tür veri kabul edebilir. Bir alanın ekler içerip içermediğini bilmiyorsanız, özelliklerine bakın. Alan birden çok değerli bir listeyse, her liste öğesinin yanında bir onay kutusu görüntülenir.

SQL dili kavramı.

İşlemleri yürütmek için dil desteği, kural olarak SQL dilidir. İlişkisel hesaplama dilleri, klasik yüklem hesabına dayanır. Kullanıcıya veritabanı sorguları yazmak için bir dizi kural sağlarlar. Böyle bir istek, yalnızca istenen sonuç hakkında bilgi içerir. Veritabanı yönetim sistemi talebe göre otomatik olarak yeni ilişkiler kurarak istenilen sonucu üretir. İlişkisel matematik dilleri prosedürel değildir. İlk ilişkisel hesap dili ALFA, E.F. Codd'un kendisi tarafından geliştirilmiştir.

Şu anda, SQL (Structured Query Language) yaygın olarak kullanılmaktadır. SQL dili, 70'lerin ortalarında IBM tarafından geliştirildi ve ardından birçok şirket tarafından ilişkisel veritabanlarını yönetmek için standart dil olarak benimsendi ve desteklendi. Bu konuşma, dBase veritabanı yönetim sisteminde kullanılan dil standardına göre geliştirilmiştir. Uluslararası Bilgi İşleme Federasyonu (AFIP) ve Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO), SQL dilinin daha da geliştirilmesi için standartlar oluşturuyor ve geliştiriyor. Konuşma, mantıksal olarak birbirine bağlı bir dizi tablo biçiminde sunulan verilerle işlemleri gerçekleştirmeye odaklanır. Orijinal dBase dilinden temel farkı, SQL'in tablo işlemleri için tasarlanırken, dBase'in kayıt odaklı olmasıdır.

SQL dilinin işlevleri.

Tablo yönelimli işlemler kavramının kullanılması, küçük bir komut dizisiyle kompakt bir SQL dili oluşturmayı mümkün kılmıştır. Bu yaklaşım, karmaşık sorguların programlanmasını basitleştirerek veritabanındaki bilgileri tanımlamayı, görüntülemeyi ve güncellemeyi oldukça kolaylaştırır. SQL dili komutlarının bir özelliği, bu işleme prosedüründen çok veri işlemenin nihai sonucuna odaklanmalarıdır. Sistem, veri çıkışına giden en iyi yolu belirler. SQL dili prosedürel olmayan konuşmadır. SQL komutlarının tamamı yaklaşık 30 komut içerir.

Bir SQL tablosu, tablonun satırlarının kayıtlara ve sütunların da alanlara karşılık geldiği bir satırlar ve sütunlar koleksiyonudur. Sıradan tablolara ek olarak, SQL dili özel bir tablo türü - bir seçim - oluşturmanıza olanak tanır. Seçim, bir veya daha fazla tablodaki satır ve sütunların alt kümesidir. Bir seçime genellikle sanal tablo denir, çünkü gerçekte veri içermez, yalnızca bunların yeniden üretilmesine izin verir. Örnekteki veriler karşılık gelen tablolardaki gerçek değişiklikleri yansıtır ve bunun tersi de güncellenen örneklerdeki verilerdeki bir değişiklik, birincil tablolardaki bu verilerde bir değişikliğe yol açar.

SQL komutlarının verimli kullanımı, her bir tabloya ve seçime başvurmanıza izin veren özel bilgilerin kullanılması ve oluşturulması yoluyla gerçekleştirilir. Bu bilgiler, veritabanı oluşturma sırasında oluşturulan tablo dizinleri adı verilen dosyalarda bulunur. Her SQL komutu bir ";" ile biter. Yan tümce adı verilen her SQL komutu, altta yatan işlemin adını belirten bir fiille başlar. Birçok komut, temel işlemlerin nasıl gerçekleştirileceğini belirten anahtar sözcükler ve cümleler içerir. Ayrıca SQL komutu, işlenecek verileri ve/veya bu veriler üzerinde yapılacak işlemleri içermelidir.

SQL dili, bir uygulama programında verileri işlemek için gerekli olan tüm bilgileri içeren veritabanları kavramıyla çalışır. SQL veritabanlarının eksiksiz bileşimi aşağıdaki bileşenleri içerir:

tablolar - veritabanlarındaki ana veri yapıları;

seçimler - bir veya daha fazla tablodan belirli satırların ve sütunların girişini / çıkışını sağlayan bir tür sanal tablo;

· eşanlamlılar - tabloların ve seçimlerin alternatif adları;

· hızlı veri alımı sağlamak ve veritabanlarının bütünlüğünü korumak için tablolara eklenen dizin dosyaları;

· dizinler - her veritabanında veritabanlarını ve içeriklerini açıklayan bir dizi tablo.

SQL dilinin geliştirilmesi.

İlk SQL dil standardı 1989'da ortaya çıktı (SQL-89) ve neredeyse tüm ticari ilişkisel veritabanı yönetim sistemleri tarafından desteklendi. Genel nitelikteydi ve geniş bir yoruma izin verdi. SQL-89'un avantajları, seçim ve veri işleme operatörlerinin sözdiziminin ve anlambiliminin standardizasyonu ve ayrıca veritabanının bütünlüğünü sınırlama araçlarının sabitlenmesidir. Ancak, bu sürümde veritabanı şeması manipülasyonu ve dinamik SQL gibi konular eksiktir.

SQL -89 gereksinimlerinin eksikliği, 1992'de SQL -92 dilinin daha geniş bir işlev yelpazesini kapsayan bir sonraki sürümünün oluşturulmasına yol açtı: veritabanı yapısı manipülasyonu, işlem ve oturum yönetimi, dinamik SQL. Standart versiyon üç seviye varsayar: temel, orta ve eksiksiz. Veritabanı yönetim sistemlerinin yalnızca en son sürümleri tam standartla uyumluluk sağlar. Bu dili geliştirmeye yönelik çalışmalar durmuyor. İyileştirmeler, her şeyden önce, tetikleme mekanizmasının etkinleştirilmesi, keyfi bir veri tipinin tanımlanması yönünde gerçekleştirilecektir.

Plan

1. Veri modeli kavramı, veritabanı. Veritabanı yönetim sistemlerinin kavramı ve amacı.
2. İlişkisel veri modeline genel bakış. Varlık-ilişki modeli. İlişki kavramı, öznitelik, anahtar, bağlantı. Bağlantıların çokluk ve tamlık ile sınıflandırılması. Etki alanı veri modeli oluşturmaya yönelik kurallar.

3. Tablo kavramı, alan, kayıt. Bir veritabanı yönetim sistemi ortamında veritabanlarıyla çalışmanın ana aşamaları. Bir veritabanının varlık-ilişki modelini eşleme. Alan özellikleri, veri türleri. Verilerin tablolara girilmesi. Verileri sıralama, arama ve filtreleme.

4. İlişkisel bir veritabanına sorgu kavramı. SQL sorgulama dili kavramı.

5. Sihirbazları kullanarak tablolar, formlar, sorgular ve raporlar oluşturun.

6. VTYS ile belge işleme için tasarlanmış diğer programlar arasında veri alışverişi. Veritabanı paylaşımı.

Veri modeli kavramı, veritabanı. Veritabanı yönetim sistemlerinin kavramı ve amacı.

Veritabanı (DB)- bu, belirli bir konu alanının (gerçek nesneler, süreçler, fenomenler, vb.) Yapılandırılmış birbiriyle ilişkili verileridir.

Örnekler: ilaçların mevcudiyetine ilişkin veri tabanı; uçak, tren tarifesi sistemindeki DB veya ulaşım bilet satışlarının DB'si; Okul öğrencilerinin belgelerinin bir veritabanı, personel departmanının veya kütüphanelerdeki bir kart dosyası vb.

Bilgisayar teknolojisinin ortaya çıkışı, veritabanlarıyla çalışmanın verimliliğini artırdı. Veri erişimi ve yönetimi, özel bir yazılım paketi - bir veritabanı yönetim sistemi (DBMS) ortamında gerçekleşir.

VTYS veritabanlarında bilgi depolayan, işleyen ve arayan bir programdır.

İç alandaki verilerin organizasyonu, mantıksal ve fiziksel olmak üzere iki seviye ile karakterize edilir. Verilerin fiziksel organizasyonu verilerin doğrudan makine ortamına nasıl yerleştirildiğini tanımlar. Verilerin mantıksal organizasyonu bir makine taşıyıcısına bağlı olması, yazılım araçlarına, dahili alandaki verilerin organizasyonuna ve bakımına bağlıdır. Verilerin mantıksal düzenleme yöntemi, kullanılan veri yapılarının türüne ve yazılım tarafından desteklenen modelin türüne göre belirlenir.

Veri örneği birbiriyle ilişkili veri yapıları ve bu yapılar üzerindeki işlemler kümesidir. Aynı bilgiyi iç alana yerleştirmek için farklı yapılar ve veri modelleri kullanılabilir. Kullanıcıya, donanıma ve yazılıma bağlıdır, otomatikleştirilmiş görevlerin karmaşıklığı ve bilgi miktarı tarafından belirlenir.

Bu tür veri modelleri vardır: hiyerarşik, ilişkisel, ilişki sonrası, çok boyutlu, nesne yönelimli.

Veritabanındaki bilgi organizasyonunun yapısına göre, aşağıdaki veritabanı modelleri ayırt edilir: hiyerarşik, ağ ve ilişkisel.

Hiyerarşik veritabanı modeli. Bu model, genelden özele doğru sıralanan bir veri yapısıdır; bir "ağaca" (grafiğe) benzer, bu nedenle aynı parametrelere sahiptir: seviye, düğüm, bağlantı. Model şu prensibe göre çalışır: birkaç alt düzey düğüm, tek bir üst düzey düğüme bir bağlantıyla bağlanır.

Hiyerarşik veritabanı modeli aşağıdaki özelliklere sahiptir: birkaç alt düzey düğüm yalnızca bir üst düzey düğüme bağlıdır; hiyerarşi ağacının, diğerine tabi olmayan yalnızca bir tepe noktası vardır; her düğümün kendi adı vardır, ağacın tepesinden (kök düğüm) yapıdaki herhangi bir düğüme yalnızca bir yol vardır.

Ağ veritabanı modeli. Genel olarak hiyerarşik bir yapıya benziyor. Aynı kurucu yapılara sahiptir, aralarındaki ilişkinin doğasında farklılık gösterir. Yapının elemanları arasında keyfi, sınırsız sayıda eleman bir bağlantıdır.

ilişkisel veritabanı modeli. (İsmin kökeni Latince ilişki - ilişki kelimesinden gelir). Model, yapının bileşenleri arasındaki ilişki üzerine kuruludur. Tek bir tabloyu veya birbiriyle ilişkili iki boyutlu tablolar kümesini temsil eder.

İlişkisel model, iki boyutlu bir tabloya dayanmaktadır.

Tablo satırı içeren bir kayıttır ve

Veritabanlarındaki veriler, veri modellerinden birine göre düzenlenir.

Veri modeli yardımıyla konu alanına ait nesneler ve bunlar arasındaki ilişkiler temsil edilebilir. O. Herhangi bir veritabanının temeli veri modelidir.

Veri örneği - bir dizi veri yapısı ve bunların işlenmesi için işlemler.

Klasik veri temsili modelleri hiyerarşik, ağ ve ilişkiseldir. Veritabanı yönetim sistemlerinde hiyerarşik ve ağ veri modelleri 60'lı yılların başında kullanılmaya başlandı. 1970'lerin başında, ilişkisel bir veri modeli önerildi. Bu üç model, temelde nesneler arasındaki ilişkileri temsil etme biçimleri bakımından farklılık gösterir.

Ana veri temsil modelleri:

1. Hiyerarşik veri modeli, gerçek dünyadaki nesnelerin - varlıkların ve bunların ilişkilerinin yönlendirilmiş bir grafik veya ağaç biçimindeki bilgi eşlemelerini temsil eder (Şekil 2). Düğümler ve dallar hiyerarşik bir ağaç yapısı oluşturur. Düğüm, bir nesneyi tanımlayan nitelikler topluluğudur. Hiyerarşideki en yüksek düğüm, kök düğüm olarak adlandırılır (ana nesne türüdür). Kök düğüm birinci seviyededir. Bağımlı düğümler (alt nesne türleri) ikinci, üçüncü ve diğer seviyelerde bulunur. Böyle bir modelde, her nesnenin yalnızca bir kaynak nesnesi vardır (kök nesne hariç), ancak prensipte birkaç bağımlı (üretilmiş) nesne olabilir.

Şekil 17. Hiyerarşik modelin yapısı

Nesneler arasındaki dallar, bir ilişkinin varlığını yansıtır ve ilişkinin adı kenarda yazılıdır. Örneğin, "müşteri" ve "sipariş" nesneleri arasında "yapar" adı verilen bir ilişki olabilir ve "sipariş" ile "mallar" arasında "şunlardan oluşur" ilişkisi olabilir. Bu tür bir model, dikey bağlantıları, alt seviyenin üst seviyeye tabi kılınmasını, yani. her veritabanı girişinin, kök girişten yalnızca bir (hiyerarşik) yolu vardır.

Böyle bir modele örnek olarak, bir üniversite hakkında bilgi içeren bir veri tabanı verilebilir (Belarus Devlet Tarım Akademisi örneğinde).

2. Ağ modeli - hiyerarşik modelin bir uzantısıdır , ancak onun aksine yatay bağlantılar vardır (Res. 3). Bu veri modelinde herhangi bir nesne hem master hem de slave olabilir. Veriler arasındaki ilişkide bir alt öğenin birden fazla kaynak öğesi varsa, bir yapıya ağ yapısı denir. Ağ modeli, hiyerarşik olandan daha fazla fırsat sağlar, ancak uygulanması ve kullanılması daha zordur. NIRS'e katılan öğrenciler hakkında bilgi içeren bir veri tabanının yapısı buna bir örnektir. Bir öğrencinin birden fazla konuya katılması ve birden fazla öğrencinin bir konu geliştirmesi mümkündür.

Pirinç. 18. Ağ modelinde bağlantıların temsili

3. İlişkisel model.İlişkisel veri modeli kavramı (İngiliz ilişki - ilişkiden) Erich Codd'un gelişmeleriyle ilişkilidir. Bu model, veri yapısının basitliği, kullanıcı dostu tablo gösterimi ve veri işleme için ilişkisel cebir aparatını kullanma yeteneği ile karakterize edilir.

İlişkisel model, verileri belirli ilişkilerle birbirine bağlı iki boyutlu tablolar biçiminde düzenlemeye odaklanır.

İlişkisel bir tablo aşağıdakilere sahiptir özellikler :

ü tablonun bir adı olmalıdır;

ü tablonun her elemanı bir veri elemanıdır;

ü tablodaki tüm sütunlar homojendir, yani bir sütundaki tüm öğeler aynı türe (sayısal, karakter veya diğer) ve uzunluğa sahiptir;

ü her sütunun benzersiz bir adı vardır;

ü tabloda aynı satırlar yok;

ü satırların ve sütunların sırası keyfi olabilir;

ü tablo basit olmalı, yani bileşik sütunlar içermez;

Birincil anahtar bilinmelidir.

İlişkisel bir veritabanı tablosu, aynı türde veya demetlerden belirli sayıda kayıttan oluşur. "Aynı türden" sözcüğü, her bir öznitelik her kayıt için kendi değerini alabilse de, tüm kayıtların aynı öznitelik kümesine veya alanlara sahip olduğu anlamına gelir.

Bir işletmenin çalışanları hakkında verileri içeren bir tablo düşünün

Herhangi bir veritabanının çekirdeği veri modelidir. Veri örneği - bir dizi veri yapısı ve bunların işleme işlemleri .

DBMS, hiyerarşik, ağ veya ilişkisel bir modelin kullanımına, bu modellerin bir kombinasyonuna veya bunların bazı alt kümelerine dayanmaktadır.

Hiyerarşik veri modeli.

Hiyerarşik yapının temel kavramları şunları içerir: düzey, öğe, bağlantı. Düğüm bazı nesneleri tanımlayan veri özniteliklerinin bir koleksiyonudur. Hiyerarşik bir ağaç diyagramında, düğümler grafik köşeleriyle temsil edilir. Daha düşük seviyedeki her düğüm, daha yüksek seviyedeki yalnızca bir düğüme bağlıdır. Hiyerarşik bir ağacın, başka herhangi bir tepe noktasına bağlı olmayan ve en üst (ilk) seviyede bulunan yalnızca bir tepe noktası (ağaç kökü) vardır (bkz. Şekil 5).

Pirinç. 5. Hiyerarşik veri modeli

Her veritabanı girişinin, kök girişten yalnızca bir (hiyerarşik) yolu vardır. Örneğin, C4 kaydı için yol, A ve B3 kayıtlarından geçer.

Hiyerarşik bir yapıya bir örnek. Her öğrenci, belirli (yalnızca bir) fakülteye ait belirli (yalnızca bir) grupta eğitim görür (bkz. Şekil 6).

Pirinç. 6. Hiyerarşik veri organizasyonu örneği

ağ veri modeli

Bir ağ yapısında, her eleman diğer herhangi bir elemana bağlanabilir (bkz. Şekil 7).

Pirinç. 7. Ağ veri modeli

Ağ yapısına bir örnek. Araştırma çalışmasına (SRRS) katılan öğrenciler hakkında bilgi içeren veri tabanı. Bir öğrencinin birden fazla SRWS'ye katılması ve birkaç öğrencinin bir SRRS'nin geliştirilmesine katılması mümkündür (bkz. Şekil 8).

Pirinç. 8. Verilerin ağ organizasyonuna bir örnek

ilişkisel veri modeli

Bu modeller, basit bir veri yapısı, kullanıcı dostu bir temsil ve ilişkisel cebirin biçimsel aygıtını kullanma yeteneği ile karakterize edilir.

İlişkisel model, verileri iki boyutlu tablolar biçiminde düzenlemeye odaklanır. Her ilişki tablosu (ilişki) iki boyutlu bir dizidir ve aşağıdaki özelliklere sahiptir:

Tablonun her öğesi bir veri öğesidir;

· tablodaki tüm sütunlar homojendir, yani bir sütundaki tüm öğeler aynı türe (sayısal, karakter vb.) ve uzunluğa sahiptir;

· her sütunun benzersiz bir adı vardır;

Tabloda aynı satır yok;

Satırların ve sütunların sırası isteğe bağlı olabilir.

Örnek.İlişkisel bir tablo, bir üniversitede okuyan öğrenciler hakkındaki bilgileri temsil edebilir.

Her değeri karşılık gelen kaydı benzersiz şekilde tanımlayan bir alan adı verilir. basit anahtar(anahtar alan). Kayıtlar, birkaç alanın değerleri ile benzersiz bir şekilde tanımlanmışsa, böyle bir veritabanı tablosunun bileşik anahtar.

İki ilişkisel tabloyu birbirine bağlamak için, birinci tablonun anahtarını ikinci tablonun anahtarına girmeniz gerekir (anahtarlar eşleşebilir); aksi takdirde ilk tablonun yapısına girmeniz gerekir. harici anahtar- ikinci tablonun anahtarı.

Aynı veriler farklı şekillerde tablolar halinde gruplandırılabilir. Niteliklerin tablolarda gruplandırılması rasyonel olmalıdır, yani. verilerin tekrarını en aza indirmek ve bunların işlenmesi için prosedürleri basitleştirmek.

İlişkilerin normalleşmesi - yinelemeyi ortadan kaldırmaya izin veren, veritabanında depolananların tutarlılığını sağlayan, veritabanını korumak (girmek, düzeltmek) için işçilik maliyetlerini azaltan ilişkilerin (tabloların) oluşumu üzerindeki resmi kısıtlama aygıtı.

Beş normal ilişki biçimi vardır. Bu formlar, birinci normal formdan beşinci normal forma kadar bilgi fazlalığını azaltmak için tasarlanmıştır. Bu nedenle, sonraki her normal form, önceki formun gereksinimlerini ve bazı ek koşulları karşılamalıdır. Pratik veri tabanı tasarımında genellikle dördüncü ve beşinci formlar kullanılmaz.

Çok tablolu bir veritabanı tasarlama örneğini kullanarak normalleştirme prosedürünü göz önünde bulundurun Satış aşağıdaki bilgileri içeren:

· Alıcılar hakkında bilgiler.

Sipariş tarihi ve sipariş edilen malların miktarı.

· Sipariş karşılama tarihi ve satılan miktar.

· Satılan malın özellikleri (isim, maliyet, marka).

Tablo 2. Tablonun yapısı Satış

masa Satış tek tablolu bir veritabanı olarak düşünülebilir. Asıl sorun, önemli miktarda tekrarlayan bilgi içermesidir. Bu veri yapısı, veritabanıyla çalışırken ortaya çıkan aşağıdaki sorunların nedenidir:

· Tekrarlanan verileri girmek için önemli zaman harcanmalıdır. Örneğin bir müşteri tarafından verilen tüm siparişler için her defasında müşteri ile ilgili aynı bilgileri girmeniz gerekecektir.

· Bir alıcının adresi veya telefon numarası değişirse, o alıcının siparişlerine ilişkin bilgileri içeren tüm kayıtlar düzeltilmelidir.

· Tekrarlanan bilgilerin varlığı, veri tabanının boyutunda gerekçesiz bir artışa yol açacaktır. Sonuç olarak, sorgu yürütme hızı düşecektir. Ayrıca, tekrarlanan veriler bilgisayarın disk alanını boşa harcar.

· Herhangi bir anormal durum, gerekli bilgileri elde etmek için önemli ölçüde zaman gerektirecektir.

Hiyerarşik veri modeli

İçinde, kayıttaki öğelerin bir sıralaması vardır, bir öğe ana öğe olarak kabul edilir, geri kalanı ikincildir. Kayıttaki veriler, bir merdivenin basamakları gibi belirli bir sıra ile sıralanır ve veri arama ancak basamak basamak ardışık inişle gerçekleştirilebilir. Böyle bir sistemdeki herhangi bir veri öğesinin aranması, önceki birkaç hiyerarşik adımdan sırayla geçme ihtiyacı nedeniyle oldukça zahmetli olabilir.

Hiyerarşik bir veri tabanı, diskte saklanan bir dosya dizini tarafından oluşturulur; Total Commander'da görüntülenebilen dizin ağacı, böyle bir veritabanının yapısının ve içinde istenen öğenin aranmasının açık bir gösterimidir. Aynı veritabanı genel bir soy ağacıdır.

ağ veri modeli

Dikey hiyerarşik bağlantıların yanı sıra yatay bağlantılar da kurabilme yeteneğine sahip olduğundan oldukça esnektir. Bu, gerekli veri öğelerini bulma sürecini kolaylaştırır, çünkü artık mevcut tüm adımların üzerinden geçmek gerekli değildir.

Ağ veri tabanı aslında küresel bilgisayar ağı İnternet'in World Wide Web'idir. Köprüler, yüz milyonlarca belgeyi tek bir ağ veritabanında birbirine bağlar.

ilişkisel veri modeli

İlişkisel bir veritabanında kayıt, dikdörtgen bir tablodaki bir satırdır. Kaydın öğeleri, bu tablonun sütunlarını (alanlarını) oluşturur. Bir sütundaki tüm öğeler aynı türe (sayısal, karakter) sahiptir ve her sütunun benzersiz bir adı vardır. Tabloda aynı satır yok.

Bu tür veritabanlarının avantajları, veri organizasyonunun görünürlüğü ve anlaşılabilirliği, gerekli bilgileri arama hızıdır.

İlişkisel bir veritabanı örneği, girişin belirli bir öğrenciyle ilgili verileri içeren bir satır olduğu ve alanların (sütunların) adlarının, tablonun hücrelerine her bir öğrenci hakkında hangi verilerin kaydedilmesi gerektiğini gösterdiği bir burs atama listesidir.

Herhangi bir tür ilişkisele indirgenebilir.

Veri tipleri

Veri türü, belirli bir alanın farklı kayıtlarda alabileceği değerler kümesini tanımlar.

Modern veritabanlarındaki ana veri türleri şunlardır:

sayısal;

metin;

• tarih Saat;

  parasal;

  mantıklı;

Anahtarlar

süper anahtar - tablodaki her satırı benzersiz şekilde tanımlayan bir veya daha fazla tablo alanıdır

Potansiyel (olası) anahtar tablodaki her satırı benzersiz şekilde tanımlamak için gereken minimum alan kümesini içeren bir süper anahtar anahtarıdır.

birincil anahtar - Bu potansiyel tablodaki her satırı benzersiz şekilde tanımlamak için seçilen bir anahtar; genellikle girilmesi en kolay aday anahtar, genellikle sayısal olan seçilir.

anahtar alan Access DBMS'deki tablolar, tablonun birincil anahtarıdır.

ilişkisel ilişki türleri

bire bir;

Ana tablodaki her birincil anahtar değerinin alt tabloda bir veya daha fazla kaydı vardır.

Bu tür ilişkiler çok sık kullanılmaz çünkü bu şekilde ilgili bilgilerin çoğu tek bir tabloya yerleştirilebilir. Bire bir ilişki, birçok alan içeren tabloları ayırmak, güvenlik nedeniyle tablonun bir bölümünü ayırmak ve ana tabloda bir kayıt alt kümesine ait bilgileri depolamak için kullanılabilir.

birden çoğa;

Ana tablodaki her birincil anahtar değerinin alt tabloda bir, çok sayıda kaydı vardır veya hiç kaydı yoktur.

Birden çoğa ilişki, tablolar arasında en sık kullanılan ilişki türüdür.

çoktan çoğa.

Çoktan çoğa ilişkide, tablo A'daki bir kayıt, tablo B'deki birden çok kayıtla eşleşebilir ve tablo B'deki bir kayıt, tablo A'daki birden çok kayıtla eşleşebilir. Çoktan çoğa ilişki, üçüncü bir tabloyla iki bire çok ilişkidir.

Tablolar arası ilişkilerin organizasyonu

bire bir - tablolar birincil anahtarları ile bağlantılıdır (her iki tablonun birincil anahtarları aynı olarak ayarlanmıştır);

birden çoğa– ana tablo (bir) birincil anahtarla alt tabloya (birçok) yabancı anahtarla bağlanır (bu, alt tabloya eklenen ana tablonun birincil anahtarıdır)

çoktan çoğa - iki tablo arasında böyle bir ilişki düzenlemek için, içine ilk iki tablonun birincil anahtarlarının yerleştirildiği üçüncü (ara) bir tablo oluşturulur. Birinci ve üçüncü tablolar ile ikinci ve üçüncü tablolar birbiriyle bağlantılıdır, ilişkinin türü bire çoktur.

Veritabanı organizasyonu örneği

Veri bütünlüğü koşulları

Bütünlük koşulu, alt tablodaki kayıtların ana tablodaki kayıtlara karşılık gelmesini sağlamak için kullanılır, yani. ana tablonun anahtar alanından verileri silemezsiniz.

İlgili alanların kademeli olarak güncellenmesi ve kademeli olarak silinmesi işlemleri, ana tablonun anahtar alanındaki verilerin düzenlenmesine ve silinmesine izin verir, ancak buna ilgili tabloda otomatik değişiklikler eşlik eder.

Veritabanı modeli türleri

DBMS'ler farklı veri modelleri kullanır. En eski sistemler hiyerarşik ve ağ veritabanlarına ayrılabilir - bunlar ilişki öncesi modellerdir.

Hiyerarşik model

İÇİNDE hiyerarşik modelöğeler, hiyerarşik veya ağaç benzeri bağlantılarla birbirine bağlanan yapılar halinde düzenlenir. Bir üst öğenin birden fazla alt öğesi olabilir. Ancak bir alt öğenin yalnızca bir ebeveyni olabilir.

« bilgi yönetim sistemi» ( Bilgi Yönetim Sistemi) IMB tarafından hiyerarşik bir DBMS örneğidir.

Hiyerarşik model, verileri bir üst ve alt segment hiyerarşisine sahip bir ağaç biçiminde düzenler. Bu model özdeş var olma olasılığını ima eder ( ağırlıklı olarak yan kuruluşlar) elementler. Buradaki veriler, değer alanları eklenmiş bir dizi kayıtta saklanır. Model, belirli bir kaydın tüm örneklerini "kayıt türleri" biçiminde toplar - bunlar ilişkisel modeldeki tablolara eşdeğerdir ve tek tek kayıtlar bir tablonun sütunlarına eşdeğerdir. Kayıt türleri arasında ilişkiler oluşturmak için hiyerarşik model, " türündeki ilişkileri kullanır. ebeveyn-çocuk» görüntüle 1:N . Bu, bir ağaç yapısı kullanılarak elde edilir - ilişkisel modelde kullanılan küme teorisi gibi matematikten "ödünç alınır".

Hiyerarşik veritabanı sistemleri

Örnek olarak düşünün hiyerarşik veri modeliçalışanı hakkında bilgi depolayan bir kuruluş: isim, çalışan numarası, departman ve maaş. Kuruluş ayrıca çocukları, adları ve doğum tarihleri ​​hakkında bilgi depolayabilir.

Bir çalışan ve çocukları hakkındaki veriler, bir çalışan hakkındaki bilgilerin bir üst öğe olduğu ve çocuklar hakkındaki bilgilerin bir alt öğe olduğu hiyerarşik bir yapı oluşturur. Bir çalışanın üç çocuğu varsa, üç çocuk ana öğeyle ilişkilendirilir. Hiyerarşik bir veri tabanında, ilişki " ebeveyn-çocuk bire çok ilişkidir. Yani, bir alt öğenin birden fazla ebeveyni olamaz.

Hiyerarşik veritabanları, IBM'in DBMS “Bilgi Yönetim Sistemini” tanıttığı 1960'ların sonlarından beri popüler olmuştur. Hiyerarşik şema, kayıt türlerinden ve " ebeveyn-çocuk»:

• Kayıt, bir alan değerleri kümesidir.
• Aynı türdeki kayıtlar, kayıt türlerine göre gruplandırılır.
• Ebeveyn-çocuk ilişkisi, iki kayıt türü arasındaki 1:N ilişkisidir.
• Hiyerarşik veritabanı şeması birkaç hiyerarşik şemadan oluşur.

ağ modeli

Ağ veri modelinde Bir üst öğenin birden çok çocuğu olabilir ve bir alt öğenin birden fazla ataları olabilir. Böyle bir modeldeki kayıtlar, işaretçiler içeren listelerle bağlantılıdır. IDMS(" Entegre Veri Yönetim Sistemi") şirketten Bilgisayar Associates Uluslararası A.Ş.- bir ağ DBMS örneği.

Hiyerarşik model, verileri bir ana öğe ve birkaç alt öğenin olduğu bir kayıt ağacı biçiminde yapılandırır. Ağ modeli, bir kafes yapısı oluşturan birkaç ataya ve toruna sahip olmanızı sağlar.

Ağ modeli, öğeler arasındaki ilişkileri daha doğal bir şekilde modellemenizi sağlar. Ve bu model pratikte yaygın olarak kullanılmasına rağmen, iki ana nedenden dolayı hiçbir zaman baskın olamadı. Birincisi, IBM, IMS ve DL/I gibi ürünlerinin uzantılarında hiyerarşik modeli terk etmemeyi seçmiştir. İkincisi, bir süre sonra, daha yüksek düzeyde bildirimsel bir arayüz sunan ilişkisel modelle değiştirildi.

Ağ modelinin popülaritesi, hiyerarşik modelin popülaritesi ile aynı zamana denk geldi. Bazı verilerin tek bir çocuk için birden fazla ata ile modellenmesi çok daha doğaldır. Ağ modeli çoktan çoğa ilişkileri modellemeyi mümkün kıldı. Standartları, 1971'de veri işleme sistemlerinin dilleri konulu bir konferansta resmi olarak tanımlandı ( CODASİL).

ana unsur ağ veri modeli- kayıt sahibi türünden, kümenin adından ve kayıt üyesi türünden oluşan bir küme. Bir alt düzey kayıt ("üye kaydı") birden fazla sette rolünü yerine getirebilir. Buna göre, çoklu üst öğe kavramı desteklenmektedir.

En üst düzey kayıt ("sahip kaydı"), diğer kümelerde de "üye" veya "sahip" olabilir. Veri modeli basit bir ağ, bağlantılar, kayıt kesişme türleridir ( IDMS'de bunlara bağlantı kayıtları denir, yani "çapraz kayıtlar"). Bunları birleştirebilen setlerin yanı sıra. Böylece, tüm ağ birkaç çift küme ile temsil edilir.

Her birinde, bir kayıt türü "sahip" ( bağlantının "ok" ondan ayrılır) ve bir veya daha fazla kayıt türü "üyeler"dir ( bir "ok" ile gösterilirler). Genellikle bir kümede 1:M ilişkisi vardır, ancak 1:1 ilişkisine de izin verilir. CODASYL ağ veri modeli, matematiksel küme teorisine dayalıdır.

Bilinen çevrimiçi veritabanları:

• Turbo GÖRÜNTÜ;
• IDMS;
• Yerleşik RDM;
• Sunucu RDM'si.

ilişkisel model

İlişkisel bir modelde, hiyerarşik veya ağ modelinden farklı olarak fiziksel ilişkiler yoktur. Tüm bilgiler formda saklanır tablolar (ilişkiler) satır ve sütunlardan oluşur. Ve iki tablonun verileri, fiziksel bağlantılar veya işaretçilerle değil, ortak sütunlarla bağlanır. Veri serilerini işlemek için özel operatörler vardır.

Diğer iki VTYS türünden farklı olarak, ilişkisel veri modellerinde tüm işaretçilere bakmaya gerek yoktur, bu da ağ ve hiyerarşik DBMS'ye kıyasla bilgi almak için sorgu yürütmeyi kolaylaştırır. İlişkisel modelin daha uygun hale gelmesinin ana nedenlerinden biri de budur. Ortak ilişkisel DBMS: Oracle, Sybase, DB2, Ingres, Informix ve MS-SQL Server.

« İlişkisel modelde, hem nesneler hem de ilişkileri yalnızca tablolarla temsil edilir, başka bir şey yoktur.».

RDBMS, E. F. Codd'un ilişkisel modeline dayalı bir ilişkisel veritabanı yönetim sistemidir. Verilerin yapısal yönlerini, ilişkilerin işlenmesini ve bütünlüklerini tanımlamanıza olanak tanır. Böyle bir veritabanında, içindeki içerik ve ilişkiler, ortak alanlara sahip kayıt kümeleri olan tablolar şeklinde sunulur.

İlişkisel tablolar aşağıdaki özelliklere sahiptir:

• Tüm değerler atomiktir.
• Her satır benzersizdir.
• Sütunların sırası önemli değildir.
• Satırların sırası önemli değildir.
• Her sütunun kendine özgü bir adı vardır.

Bazı alanlar anahtar olarak tanımlanabilir. Bu, indekslemenin belirli değerler için aramayı hızlandırmak için kullanılacağı anlamına gelir. İki farklı tablonun alanları aynı kümeden veri aldığında, alan değerlerini eşleştirerek iki tablonun ilgili kayıtlarını seçmek için JOIN operatörünü kullanabilirsiniz.

Genellikle alanlar her iki tabloda da aynı ada sahip olacaktır. Örneğin, "Siparişler" tablosu "müşteri kimliği" ve "ürün kodu" çiftlerini içerebilir. Ve tabloda " Ürün"Çift olabilir" ürün kodu"Ve" fiyat". Bu nedenle, belirli bir müşteri için bir çek hesaplamak için, bu iki tablonun "ürün-kodu" alanlarında JOIN kullanarak, satın aldığı tüm malların fiyatını özetlemek gerekir. Bu eylemler, birden çok tablodaki birden çok alanı birleştirecek şekilde genişletilebilir.

Buradaki ilişkiler sadece arama zamanına göre belirlendiğinden, ilişkisel veritabanları dinamik sistemler olarak sınıflandırılır.

Üç modelin karşılaştırılması

Hiyerarşik olan ilk veri modeli bir ağaç yapısına sahiptir (" ebeveyn-çocuk”) ve yalnızca bire bir veya bire çok ilişkileri destekler. Bu model, verileri hızlı bir şekilde almanızı sağlar, ancak esnek değildir. Bazen öğenin rolü ( ebeveyn veya çocuk) belirsizdir ve hiyerarşik bir model için uygun değildir.

Saniye, ağ veri modeli, hiyerarşik olandan daha esnek bir yapıya sahiptir ve ilişkileri destekler" çoktan çoğa". Ancak hızla yönetilmesi çok karmaşık ve garip hale gelir.

Üçüncü model - ilişkisel - hiyerarşiden daha esnektir ve ağdan daha kolay yönetilir. İlişkisel model günümüzde en yaygın kullanılan modeldir.

İlişkisel modeldeki bir nesne, bir veritabanında depolanan bilgilerin konumu olarak tanımlanır. Bir nesne somut veya soyut olabilir. Maddi varlığa örnek olarak bir kuruluşun çalışanı verilebilir ve maddi olmayan varlığa örnek olarak müşteri hesabı verilebilir. Nesneler özniteliklerle tanımlanır - nesne özelliklerinin bilgi gösterimi. Bu nitelikler aynı zamanda sütunlar ve bir sütun grubu da satır olarak bilinir. Seri, bir nesnenin örneği olarak da tanımlanabilir.

Nesneler, ana türleri aşağıdaki gibi tanımlanabilen ilişkilerle birbirine bağlanır:

"Bire bir"

Bu tür bir ilişkide, bir nesne diğeriyle ilişkilidir. Örneğin, Yönetici -> Departman.

Her yöneticinin yalnızca bir departmanı olabilir ve bunun tersi de geçerlidir.

"Birden çoğa"

Veri modellerinde, bir nesnenin birkaç nesneyle ilişkisi. Örneğin, Çalışan -> Departman.

Her çalışan sadece bir departmanda olabilir ancak bir departmanda birden fazla çalışan olabilir.

"Çoktan Çoğa"

Belirli bir anda, bir nesne başka herhangi bir nesneyle ilişkilendirilebilir. Örneğin, Çalışan -> Proje.

Bir çalışan birkaç projeye katılabilir ve her proje birkaç çalışanı içerebilir.

İlişkisel modelde, nesneler ve ilişkileri iki boyutlu bir dizi veya tablo ile temsil edilir.

Her tablo bir nesneyi temsil eder.

Her tablo satır ve sütunlardan oluşur.

Nesneler arasındaki ilişkiler sütunlarla temsil edilir.

Her sütun bir nesnenin özniteliğini temsil eder.

Sütun değerleri, olası tüm değerlerin bir aralığından veya kümesinden seçilir.

Nesneleri bağlamak için kullanılan sütunlara anahtar sütunlar denir. İki tür anahtar vardır - birincil ve yabancı.

Birincil, nesneyi benzersiz bir şekilde tanımlamak için kullanılır. Bir yabancı anahtar, başka bir tabloda öznitelik olarak bulunan bir varlığın birincil anahtarıdır.

İlişkisel veri modelinin faydaları:

1. Kullanım kolaylığı.
2. Esneklik.
3. Veri bağımsızlığı.
4. Emniyet.
5. Pratik uygulama kolaylığı.
6. Verileri birleştirme.
7. Veri bütünlüğü.

Kusurlar:

1. Veri yedekleme.
2. Düşük performans.

Diğer veritabanı modelleri (OODBMS)

Son zamanlarda Gem Stone ve Versant ODBMS gibi nesne ve nesne yönelimli veri modelleri ile temsil edilen ürünler DBMS pazarında ortaya çıktı. Çok boyutlu ve mantıksal veri modelleri alanında da araştırmalar yapılmaktadır.

Nesne yönelimli veritabanı yönetim sistemlerinin (OODBMS) özellikleri:

• Veritabanı yeteneklerini nesne yönelimli bir programlama dili ile entegre ederek, nesne yönelimli bir DBMS elde edilir.
• Bir OODBMS, verileri bir veya daha fazla programlama dilinde nesneler olarak temsil eder.
• Böyle bir sistem iki kriteri karşılamalıdır: bir DBMS olmalı ve nesne yönelimli olmalıdır. Yani, mümkün olduğunca modern nesne yönelimli programlama dillerine karşılık gelmelidir. İlk kriter şunları içerir: uzun vadeli veri saklama, ikincil depolama yönetimi, eşzamanlı veri erişimi, kurtarma yeteneği ve ad hoc sorgular için destek. İkinci kriter şunları ima eder: karmaşık nesneler, nesne kimliği, kapsülleme, türler veya sınıflar, kalıtım mekanizması, dinamik bağlantıyla birlikte geçersiz kılma, genişletilebilirlik ve hesaplamalı bütünlük.
• OODBMS, verileri nesneler biçiminde modelleme yeteneği sağlar.

Nesne sınıfları için desteğin yanı sıra, alt sınıflar ve nesneleri tarafından sınıfların özelliklerinin ve yöntemlerinin kalıtımı.