Adatbázis

Relációs adatbázis

A relációs adatmodell fogalmairól már korábban volt szó, itt megtalálod. Most egy kicsit részletesebben írok róla. 

    Bevezetés

    • A relációs adatbázisok az adatkezelés egyik legelterjedtebb módszerét jelentik. Ezek az adatbázisok teljes mértékben megfeleltethetők az egyed-kapcsolat modellnek, amely az adatstruktúrák logikai szervezését írja le. Az egész rendszer alapja a halmazelméleti reláció, amely matematikai alapelveket használ az adatok kezelésére és kapcsolataik meghatározására.

    Relációk

    A relációs adatbázisokban a reláció egy kétdimenziós adathalmaz, amelyet táblázatként lehet elképzelni. A következő kulcsfogalmak segítenek megérteni a relációkat:

    Reláció: Kétdimenziós adathalmaz (táblázat).

    • Számosság: A relációban található rekordok száma (azaz a sorok száma).
    • Fok: Az attribútumok (oszlopok) száma, azaz hány különböző tulajdonságot tárol egy rekord.

     

       Attribútum: Az oszlopok nevei, amelyek egy reláció tulajdonságait írják le. Minden attribútumhoz egy domain tartozik.

      • Domain: Az értékkészlet, amelyből az attribútum értékei kiválasztásra kerülnek (pl. városok nevei, vezetéknevek) 

      Előfordulás (rekord): Egy adott sor, amely egy egyed adatait tartalmazza. Például egy személy adatai: név, cím, születési hely.

      Relációs séma: Az adatok struktúráját határozza meg a tervezési fázisban. Példa: Felhasználók(Név, Kor, Város).

      Relációs adatbázisok szabályai

      1. Az egyedek (rekordok) sorrendje nem számít, mivel halmazokról beszélünk.
      2. Nem lehet két azonos rekord a relációban (ismétlődés tilalma).
      3. Az attribútumok sorrendje lényegtelen.
      4. Minden attribútumhoz egyértelmű név tartozik.
      5. Minden attribútumnak van értéke, amely a domainből származik.

      Táblázatos ábrázolás

      A relációk táblázatokban jelennek meg:

      • Fejléc: Az attribútumok nevei.
      • Sorok (rekordok): Az egyedek adatai.
      • Cellák: Egy adott attribútumhoz tartozó konkrét értékek.

      Információtartalom

      Az információt nem az egyedi adatok hordozzák, hanem az, hogy egy soron belül milyen adatok kapcsolódnak egymáshoz. Például a „Kovács István Kaposváron él” sor ad információt, míg önmagában a „Kovács” vagy „Kaposvár” nem.

      Műveletek relációkon

      Alapműveletek

      1. Descartes-szorzat: Két halmaz összes lehetséges elempárjának kombinációja.

        • Pl. D1 = {A, B}, D2 = {1, 2}(A,1), (A,2), (B,1), (B,2).
      2. Unió (egyesítés): Két reláció összes egyedi rekordjának összevonása.

        • Példa:
          R1 = {(1,2,3), (3,2,1)}, R2 = {(1,4,3), (2,2,3)}
          R1 ∪ R2 = {(1,2,3), (3,2,1), (1,4,3), (2,2,3)}.
      3. Különbség (kivonás): Az első relációból azokat a rekordokat hagyjuk meg, amelyek a másodikban nem szerepelnek.

        • Példa:
          R1 = {(1,2,3), (3,2,1)}
          R2 = {(1,2,3)}
          R1 \ R2 = {(3,2,1)}.
      1. Szelekció (kiválasztás): Egy reláció azon rekordjainak kiválasztása, amelyek megfelelnek egy adott feltételnek.

      2. Projekció (vetítés): Adott attribútumok kiválasztása a relációból.

      Származtatott műveletek

      1. Metszet (közös rész): Két reláció közös rekordjait adja meg.

      2. Natural Join (természetes illesztés): Két reláció közös attribútumainak egyezése alapján végzett illesztés.

      3. Theta Join (általános illesztés): Rekordok illesztése egy tetszőleges logikai feltétel alapján.

        A relációs adatbázisok lehetővé teszik, hogy hatékonyan tároljuk, rendezzük, és elemezzük az adatokat matematikai alapelvek alapján. Az alapműveletek és származtatott műveletek segítségével komplex adatkapcsolatok hozhatók létre, amelyeket táblázatok formájában ábrázolunk, de a lényeg mindig az információk közötti összefüggés.

        Leképezés 

        Az ER-modell egy adatbázis tervezési módszer, amely az egyedeket (entitások) és azok tulajdonságait (attribútumokat) írja le. A relációs adatmodell az ER-modell alapján strukturált formában jeleníti meg az adatokat.

        Először az adat egy egyed-kapcsolat modellben jelenik meg 

        • Az „E” jelöli az egyed típust (pl. egy személy vagy tárgy).
        • Az „A1”, „A2”, „A3”, „A4” az egyedhez tartozó attribútumokat jelöli (pl. név, cím, telefonszám).
        • Az ER-modell segít az adatok logikai tervezésében, de nem definiálja, hogy ezeket hogyan tároljuk.

      Ez az adat relációs adatmodellben: 

        • Az egyedet egy táblázat reprezentálja, amelynek neve szintén „E”.
        • Az attribútumok oszlopokként jelennek meg (pl. „A1”, „A2”, „A3”, „A4”).
        • A táblázat sorai az egyed konkrét előfordulásait (rekordjait) tartalmazzák, például egy-egy személy adatait.

      Átalakítás folyamata

      Az ER-modell logikai struktúrája átültethető a relációs adatmodellbe:

      • Az egyedekből táblák lesznek.
      • Az attribútumok az oszlopokat alkotják.
      • Az egyedi előfordulások (rekordok) töltik meg a táblák sorait.

      Fontos megjegyzések

      • Kulcs attribútum: Egy attribútum vagy attribútumkombináció, amely egyértelműen azonosít egy rekordot (pl. „A1” lehet az elsődleges kulcs).
      • Kapcsolatok leképezése: Ha két egyed között kapcsolat van, akkor az a relációs modellben külön táblaként vagy idegen kulcsok segítségével ábrázolható.

       

      Edvac működés közben