В реляционной модели информация представляется в виде прямоугольных таблиц, каждая из которых состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных

Таблица отражает объект реального мира — сущность, а каждая ее строка (запись) отражает один конкретный экземпляр объекта — экземпляр сущност и. Каждый столбец таблицы имеет уникальное для данной таблицы имя. Располагаются столбцы в соответствии с порядком следования их имен, принятом при создании таблицы.

В отличие от столбцов строки не имеют имен, порядок их сле­дования в таблице не определен, а число - логически не ограничено. Так как строки в таблице не упорядочены, невозможно выбрать строку по ее позиции. Номер, имеющийся в файле у каждой строки, не характеризует ее, так как его значение изменяется при удалении строк из таблицы. Логически не существует первой и последней строк.

Реляционные системы исключили необходимость сложной навигации, поскольку данные представлены в них не в виде одного файла, а независимыми наборами, и для отбора данных используются операции реляционной алгебры -прикладной теории множеств.

В каждой таблице реляционной модели должен быть столбец (или совокупность столбцов), значение которого однозначно иден­тифицирует каждую ее строку. Этот столбец (или совокупность столбцов) и называется первичным ключом таблицы.

Если таблица удовлетворяет требованию уникальности первичного ключа, она называется отношением. В реляционной мо­дели все таблицы должны быть преобразованы в отношения. Отношения реляционной модели связаны между собой. Связи под­держиваются внешними ключами. Внешний ключ — это столбец (совокупность столбцов), значение которого однозначно характеризует значения первичного ключа другого отношения (таблицы).

Говорят, что отношение, в котором определен внешний ключ, ссылается на соответствующее отношение, в котором та же совокупность столбцов является первичным ключом.

В приведенном на рис.3 примере отношение СОТРУДНИК ссылается на отношение ОТДЕЛ через название отдела.

Рис. 3. Организация ссылки от одной таблицы к другой

Схема реляционной таблицы (отношения) представляет собой совокупность имен полей, образующих ее запись: НАЗВАНИЕ ТАБЛИЦЫ (Поле 1, Поле 2,...,Поле i).

Например, для таблиц, показанных на рис. 6, имеем следующие схемы (курсивом выделены первичные ключи):

СОТРУДНИК (Номер пропуска, ФИО, Должность, Название отдела, Телефон);

ОТДЕЛ (Название отдела, Расположение отдела, Назначение отдела).

Объектно-ориентированная модель баз данных начала разрабатываться в связи с появлением объектно-ориентированных язы­ков программирования в 90-е годы XX века. Такого рода базы хра­нят методы классов, а иногда и постоянные объекты классов, что позволяет осуществлять беспрепятственную интеграцию между данными и их обработкой в приложениях.

Доминирование реляционной модели в современных СУБД определяется:

· наличием развитой теории (реляционной алгебры);

· наличием аппарата сведения других моделей данных к реляци­онной модели;

· наличием специальных средств ускоренного доступа к инфор­мации;

· наличием стандартизированного высокоуровневого языка запросов к БД, позволяющего манипулировать ими без знания конкретной физической организации БД во внешней памяти.

Графическая модель данных "СУЩНОСТЬ_СВЯЗЬ"

Наиболее распространенным средством абстрактного представления базы данных является модель «сущность-связь», первый вариант которой был предложен Питером Пин-Шен Ченом в 1976г.

Англоязычное название диаграммы "сущность-связь" - Entity-Relationship model (ER model)

Данная модель является графическим изображением объектов БД и связей между ними. Для их обозначения были приняты специальные термины (рис.4):

Рис.4. Терминология диаграммы "сущность-связь"

Сущность – реальный или воображаемый объект, имеющий существенное значение для рассматриваемой предметной области, информацию о котором необходимо хранить в базе данных.

Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет и т.д.

В ER-модели сущность изображается прямоугольником, внутри которого записывается имя сущности (Рис. 5). Имя сущности определяет тип или класс вещей, а не отдельный экземпляр, и, как правило, представляет существительное в единственном числе. Например, существительное «ученик» представляет класс детей, которые ходят в школу.

У каждой сущности есть экземпляры – конкретные представители данной сущности.

Экземпляры сущности должны быть различимы, т.е. должны иметь некоторые свойства, значения которых уникальны для каждого экземпляра. У каждой сущности есть набор свойств, которые называются атрибутами.

Атрибутсущности – поименованная характеристика сущности. Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности. Атрибут определяется типом (число, текст, логика и др.) и значением, которое он принимает.

В модели атрибуты обозначаются овалами, внутри которых указывается имя атрибута (Рис.5).

Уникальность экземпляров сущности обеспечивается ключом.

Ключ сущности – это минимальный набор атрибутов, значения которых однозначно определяют любой экземпляр сущности.

Ключевые атрибуты выделяют подчеркиванием внутри овала (Рис. 5).

Рис.5. Изображение сущности с атрибутами

В зависимости от количества атрибутов, входящих в состав ключа, различают простой ключ, состоящий из одного атрибута, и составной ключ, состоящий из нескольких атрибутов. В составном ключе значения каждого атрибута в отдельности не являются уникальными, уникальность обеспечивается только их совокупностью. Среди атрибутов сущности может быть несколько атрибутов, которые могут претендовать на роль ключа, тогда атрибут выбранный в качестве основного ключа, называется первичным, а остальные – альтернативными (потенциальными). В реляционной базе данных, данные хранятся в нескольких таблицах - отношениях, для связи между которыми используются внешние ключи.

Внешний ключ – это атрибут, каждое значение которого всегда совпадает со значением атрибутов, являющихся первичным ключом в другой таблице.

Между сущностями в модели определяют логические соотношения, которые принято называть связями.

Связь – это некоторая ассоциация между несколькими сущностями, которая представляет соединение между собой двух или более сущностей, выраженное в глагольной форме.

У связи есть важнейшее свойство – кардинальное число, которое описывает максимально возможное количество связей для каждого из экземпляров сущностей, участвующих в связи.

Связь в модели обозначается линиями с ромбом, внутри которого записывается имя связи, выраженное в глагольной форме. Концы этих линий выделяются различными символами, задающими кардинальность связи (рис.6).

Рис.6 Обозначение связи в диаграмме "сущность-связь"

Между двумя сущностями различают следующие виды связей: один-к-одному, один-ко-многим, многие-к-одному, многие-ко-многим.