Münasibət modeli çoxluq-nəzəri əlaqə konsepsiyasına əsaslanır. Riyaziyyat fənlərində bir anlayış var. münasibət "(əlaqə), fiziki təmsili olan masa . Modelin adı buradan gəlir - əlaqəli .

Verilənlər bazası ilə əlaqədar olaraq, "relational verilənlər bazası" və "cədvəl verilənlər bazası" anlayışları sinonimdir. Relational verilənlər bazaları dünyada ən çox yayılmışdır. 70-ci illərin sonlarından bəri yaradılan demək olar ki, bütün verilənlər bazası məhsulları əlaqəlidir.

1970-ci ildə müxtəlif istifadə imkanlarının olduğu əsərlər meydana çıxdı cədvəl modelləri data. Onlardan ən əhəmiyyətlisi şirkət əməkdaşının məqaləsi olub IBM Dr. E. Codd (Codd E.F., A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks. CACM 13: 6, iyun 1970), burada ilk dəfə istifadə edilmişdir. müddət "relational data model" . System R layihəsi IBM Araşdırma Laboratoriyasında hazırlanıb. Bu layihə praktikliyi sübut etmək üçün hazırlanmışdır əlaqə modeli. Əlaqəli DBMS DBMS-ə aiddir ikinci nəsil.

Əlaqəli məlumat modelinin yaradılmasının məqsədləri:

1. Daha yüksək dərəcədə məlumat müstəqilliyinin təmin edilməsi.

2. Məlumatların ardıcıllığı və artıqlığı problemlərinin həlli üçün möhkəm zəmin yaradın.

3. Dəstlər üzərində əməliyyatları daxil etməklə məlumatların idarə edilməsi dillərinin genişləndirilməsi.

Relational data modelinə əsaslanan kommersiya sistemləri 70-ci illərin sonu və 80-ci illərin əvvəllərində meydana çıxmağa başladı. Hal-hazırda, müxtəlif relyasiyalı DBMS-lərin bir neçə yüz növü mövcuddur.

Relational model məlumatların formada təqdim edilməsinin rahat və ən geniş yayılmış formasıdır masalar (münasibət ). Hər münasibət var ad və adlarından ibarətdir atributlar məlumatların (sütunları). Relational modelin əsas üstünlüklərindən biri onun homojenliyidir. Bütün məlumatlar hər bir sıra eyni formatda olan cədvəllərdə saxlanılır. Cədvəldəki hər bir sətir hansısa obyekti təmsil edir real dünya və ya obyektlər arasında əlaqə.

Relational modelin müəyyən edildiyi əsas anlayışlar aşağıdakılardır:

- əlaqəli verilənlər bazası- normallaşdırılmış münasibətlər toplusu;

- münasibət- fayl, sütun və sətirlərdən ibarət düz cədvəl; hər bir sahənin atom olduğu bir cədvəl;

- domen- müəyyən əlaqənin müvafiq atributunun dəyərinin alındığı etibarlı dəyərlər toplusu. Proqramlaşdırma baxımından, domen- bu məlumat növüdür;

- kainat- bütün sahələrin dəyərlər dəsti və ya domenlər dəsti;

- kortej- qeyd, cədvəl sırası;

- kardinallıq - cədvəldəki sətirlərin sayı;

- atributlar- adlandırılmış sahələr, cədvəl sütunları;

- əlaqə dərəcəsi- sahələrin (sütunların) sayı;

- əlaqə diaqramı- atribut adlarının sıralı siyahısı;

- əlaqəli verilənlər bazası sxemi- əlaqə sxemləri toplusu;

- əsas açar- təkrarlanmayan girişləri olan unikal identifikator - sətirləri unikal şəkildə təyin edən sütun və ya sütunların bəzi alt dəsti.

Birdən çox sütunu ehtiva edən əsas açar çağırılır çoxsaylı , və ya birləşdirilmiş , və ya kompozit , və ya super açar .

Obyekt bütövlüyü qaydasıəsas açarın tam və ya qismən boş ola bilməyəcəyini bildirir.

Bu anlayışlar arasındakı əlaqə Şəkildə göstərilmişdir. 4.5.

№	Tam adı	Doğum ili	Vəzifə adı	şöbəsi
1.	İvanov I.I.		Baş şöbəsi	22
2.	Sidorov S.S.		Prof.	22
3.	Andreeva G. G.		Prof.	22
4.	Tsvetkova S.S.		dosent
5.	Kozlov K.K.		dosent	22
6.	Petrov P.P.		Art. Rev.	22

		Atributlar

düyü. 4.5. Relational data modelinin əsas anlayışları.

Bəzən cədvəldə əsas açar kimi müxtəlif sütunlar seçilə bilər. Xüsusi açar, əlaqə sxemi ilə açıq şəkildə qeyd olunan açardır. Əks təqdirdə, gizli açardan, mümkün açardan və ya namizəd açarından danışırıq.

- xarici açar bir cədvəldə digər cədvəl üçün əsas açar rolunu oynaya bilən sütun və ya sütunların alt çoxluğudur. Cədvəlin xarici açarı başqa bir cədvəlin əsas açarına istinaddır. Verilənlər bazasının yaradılmasının məqsədi bütün verilənləri, mümkünsə, bir nüsxədə saxlamaq olduğundan, müəyyən bir atribut bir neçə əlaqədə mövcuddursa, onun mövcudluğu adətən bu əlaqələrin cərgələri arasında müəyyən əlaqəni əks etdirir.

Xarici açarlar verilənlər bazası cədvəlləri arasında əlaqələri həyata keçirir.

Xarici açar, əsas açar kimi, sütunların birləşməsi ola bilər. Praktikada xarici açar başqa bir cədvəlin kompozit əsas açarına istinad edirsə, həmişə kompozit açar olacaqdır. Əsas və xarici açarlardakı sütunların sayı və onların məlumat növləri eyni olmalıdır.

Cədvəl bir neçə başqa cədvəllə əlaqəlidirsə, onun bir neçə xarici açarı ola bilər.

Hər biri əlaqə cədvəli aşağıdakılara malikdir xassələri:

Bütün digər cədvəllərin adlarından fərqli bir ada malikdir;

Cədvəl xanalarındakı məlumatlar struktur olaraq bölünməz olmalıdır. Cədvəl xanasının birdən çox məlumatı ehtiva etməsi qəbuledilməzdir. Məsələn, pasportun nömrəsi və seriyası cədvəlin müxtəlif sütunlarında yerləşdirilməlidir;

Cədvəldəki bütün sütunlar homojendir, yəni. sütunun bütün elementləri eyni tipə (rəqəm, simvol və s.) və uzunluğa malikdir;

Hər bir sütunun unikal adı var;

Cədvəldə eyni cərgələr yoxdur;

Sətirlərin və sütunların sırası onların yenidən sıralanmasından asılı olmayaraq ixtiyari ola bilər, əlaqə eyni qalacaq və buna görə də eyni məna daşıyır;

Bölmə 3. “Məlumat bazaları”

1. İnformasiya dəstəyi avtomatlaşdırılmış sistemlər.

Avtomatlaşdırılmış sistemin informasiya təminatı (AS) - sənəd formalarının, təsnifatçıların, normativ bazanın və həyata keçirilən həllər AS-də onun fəaliyyəti zamanı istifadə olunan məlumatların həcmi, yeri və mövcudluq formaları üzrə

GOST 24.205-80-ə uyğun olaraq avtomatlaşdırılmış idarəetmə sisteminin informasiya təminatının təsviri aşağıdakı bölmələrdən ibarət olmalıdır:

informasiya təminatının təşkili prinsiplərini;

məlumatların toplanması və ötürülməsinin təşkili;

təsnifat və kodlaşdırma sisteminin qurulması;

maşındaxili işlərin təşkili məlumat bazası;

maşındankənar informasiya bazasının təşkili.

“İnformasiya dəstəyi” termini müxtəlif kontekstlərdə, müxtəlif funksiya və fəaliyyət növləri ilə bağlı geniş şəkildə istifadə olunur, birmənalı şəkildə şərh olunur və mübahisəlidir. İnformasiya strukturlarını bu terminlə ifadə etməklə yanaşı, bu, çox vaxt konkret sosial-iqtisadi obyektin ehtiyacları üçün zəruri informasiyanın təmin edilməsi prosesinə aiddir.

Şəbəkə məlumat dəstəyi hesablama mərkəzləri birlikdə yaratmalı olan məlumat massivləri, onların təsviri, toplanması, saxlanması və çatdırılması vasitələri daxildir ən yaxşı şərtlər mərkəzləşdirilmiş inteqrasiya olunmuş məlumat emalı üçün bir çox abunəçi üçün ümumi olan məlumatlara kollektiv çıxışı təmin etmək, alınan məlumatların etibarlılığını və etibarlılığını artırmaq.

Avtomatlaşdırılmış sistemin informasiya təminatı, avtomatlaşdırılmış sistemdə istismarı zamanı istifadə olunan məlumatların həcmi, yerləşdirilməsi və mövcudluq formaları üzrə sənəd formalarının, təsnifatçıların, normativ bazanın və həyata keçirilən həllərin məcmusudur (GOST 34.003-90 ("). Avtomatlaşdırılmış sistemlər. Terminlər və təriflər")).

IO - cəmi vahid sistem məlumatların təsnifatı və kodlaşdırılması, vahid sənədləşdirmə sistemləri, təşkilatda dövr edən məlumat axınlarının qanunauyğunluqları, verilənlər bazalarının qurulması metodologiyası.

Bu altsistem məlumatın vaxtında təqdim edilməsi və idarəetmə qərarlarının qəbulu üçün nəzərdə tutulmuşdur. Müəssisənin informasiya sistemi verilmiş obyektin informasiya modelidir. IO yaratmaq üçün idarəetmə sisteminin məqsəd və vəzifələrini, funksiyalarını dəqiq başa düşmək lazımdır; sənəd dövriyyəsi sisteminin həyata keçirilməsi; informasiyanın baş verdiyi andan onun müxtəlif idarəetmə səviyyələrində istifadəsinə qədər hərəkətinin müəyyən edilməsi; məlumatın təsnifatı və kodlaşdırılmasının mövcudluğu və istifadəsi; kompüter daşıyıcılarında informasiya massivlərinin yaradılması; informasiya modellərinin yaradılması metodologiyası haqqında biliklər.

IO təşkil edərkən vahid məlumat bazasının yaradılmasını təmin etmək üçün sistemli bir yanaşma tətbiq olunur; inkişaf standart sxem sistemin müxtəlif səviyyələri arasında və hər bir səviyyə daxilində məlumat mübadiləsi; məlumatın saxlanması və saxlanması üçün vahid sxemin təşkili; həll edilməli olan vəzifələri ilkin məlumatlarla təmin etmək;

İO-nun əsas funksiyaları istehsal və təsərrüfat fəaliyyətlərinin gedişatına nəzarət etmək, vəziyyəti müəyyən etmək və qeyd etməkdir nəzarət edilən parametrlər və onların müəyyən edilmiş rejimlərdən kənara çıxması; idarə olunan obyektlərin vəziyyətini əks etdirən ilkin sənədlərin işlənməsi üçün hazırlanması; məlumatların avtomatlaşdırılmış emalının təmin edilməsi; birbaşa həyata keçirilməsi və rəy idarəetmənin obyektləri və subyektləri arasında.

AI avtomatlaşdırılmışdır informasiya sistemləri maşından kənar və maşındaxili AI-dən ibarətdir.

Əlavə maşına texniki-iqtisadi məlumatların təsnifatı və kodlaşdırılması sistemi daxildir; sənədləşmə sistemi; informasiya axını diaqramı (sənəd axını: ilkin, nəticə, normativ və istinad sənədləri).

Maşındaxili məlumat maşın daşıyıcılarında verilənlər massivlərini və bu məlumatlara girişi təşkil etmək üçün proqramı ehtiva edir.

Extra-machine AI - hər hansı bir şəxs tərəfindən qəbul edilən məlumat texniki vasitələr(sənədlər).

Təsnifat dedikdə, müəyyən əsaslar üzrə oxşarlıq və ya fərqlilik əsasında informasiya elementləri toplusunun şərti olaraq alt çoxluqlara bölünməsi başa düşülür.

2. DBMS və verilənlər bazası proqramları.

Verilənlər bazası idarəetmə sistemi (DBMS) bir dil kompleksidir və proqram təminatı verilənlər bazalarının yaradılması və istifadəsinə nəzarəti təmin edən .

Müasir DBMS aşağıdakılardan ibarətdir:

ləpələr - yaddaşda məlumatların idarə edilməsi və qeydiyyata alınması üçün cavabdeh olan DBMS proqramlarının hissələri; verilənlər bazası dil prosessoru, verilənlərin alınması və dəyişdirilməsi və verilənlər bazası yaradılması üçün sorğuların optimallaşdırılmasını təmin edir;

DBMS istifadəçi interfeysini yaradan məlumatların manipulyasiya proqramlarını şərh edən icra zamanı dəstək alt sistemləri;

Xidmət proqramları informasiya sistemlərinin saxlanması üçün digər imkanları təmin edən (xarici kommunal proqramlar).

DBMS-nin əsas funksiyaları bunlardır

Saxlanılan məlumatların idarə edilməsi xarici yaddaş;

Yüklənmiş məlumatların idarə edilməsi RAM disk keşindən istifadə; Hadisələrin və dəyişikliklərin qeydiyyatı, ehtiyat nüsxəsi və uğursuzluqlardan sonra verilənlər bazasının bərpası;

Verilənlər bazası ilə işləmə dilləri üçün dəstək (məlumatların təyini dili, məlumatların manipulyasiya dili);

DBMS təsnifatları

DBMS-ni təsnif etmək üçün bir neçə meyar var.

Məlumat modelinə əsaslanan DBMS aşağıdakılardır:

İerarxik DBMS, Şəbəkə DBMS, Relational DBMS, Obyekt yönümlü DBMS, Object-relational DBMS. Hazırda son 2 növ ciddi layihələrdə istifadə olunur. Paylanma dərəcəsinə görə DBMS. Lokal (DBMS yalnız bir kompüterdə yerləşir) Paylanmış (DBMS-nin hissələri 2 və ya daha çox kompüterdə yerləşdirilə bilər).

Verilənlər Bazası Tətbiqləri

Verilənlər bazası proqramı, adından da göründüyü kimi, bəzi məlumat mənbəyi - verilənlər bazası (DB) ilə qarşılıqlı əlaqə üçün nəzərdə tutulmuşdur. Qarşılıqlı əlaqə məlumatların qəbulunu, istifadəçinin baxması üçün xüsusi formatda təqdim edilməsini, proqramda həyata keçirilən biznes alqoritmlərinə uyğun olaraq redaktə edilməsini və işlənmiş məlumatların yenidən verilənlər bazasına qaytarılmasını nəzərdə tutur.

Məlumat mənbəyi ya verilənlər bazası özü, ya da adi fayllar - mətn, elektron cədvəllər və s. ola bilər.Lakin burada verilənlər bazası ilə işləyən proqramları nəzərdən keçirəcəyik.

Tətbiqin özü məlumatların qəbulu və göndərilməsi mexanizmini, məlumatların bu və ya digər formada daxildə təmsil olunması mexanizmini, məlumatların nümayişi və redaktə edilməsi üçün istifadəçi interfeysini və məlumatların emalı üçün biznes məntiqini ehtiva edir.

Məlumatların qəbulu və göndərilməsi mexanizmi məlumat mənbəyi ilə əlaqəni təmin edir (çox vaxt dolayı yolla). O, iki istiqamətli məlumat axınını təmin etmək üçün hara getməli və hansı rabitə protokolundan istifadə edəcəyini “bilməlidir”.

Daxili məlumat təqdimetmə mühərriki verilənlər bazası tətbiqinin əsasını təşkil edir. O, qəbul edilmiş məlumatları proqramda saxlayır və tətbiqin digər hissələri tərəfindən tələb olunduqda onları əlçatan edir.

İstifadəçi interfeysi məlumatlara baxmaq və redaktə etmək, həmçinin məlumatları və bütövlükdə tətbiqi idarə etmək imkanı verir.

Tətbiqin biznes məntiqi proqramda həyata keçirilən verilənlərin emalı alqoritmlərinin məcmusudur.

Tətbiqlə verilənlər bazası arasında xüsusi bir şey var proqram təminatı proqramı və məlumat mənbəyini birləşdirən və məlumat mübadiləsi prosesinə nəzarət edən (proqram təminatı). Bu proqram təminatı verilənlər bazasının ölçüsündən, sistemin həll etdiyi vəzifələrdən, istifadəçilərin sayından, tətbiqin və verilənlər bazasının necə bağlanmasından asılı olaraq müxtəlif üsullarla həyata keçirilə bilər. Middleware proqram mühiti kimi həyata keçirilə bilər, onsuz ümumiyyətlə işləməyəcək və ya proqramın daxil olduğu bir sıra sürücülər və dinamik kitabxanalar tətbiqin özünə inteqrasiya oluna bilər. Nəhayət, minlərlə proqrama xidmət edən tək bir uzaq server ola bilər.

Məlumat mənbəyi məlumat anbarıdır (verilənlər bazasının özü) və verilənlərin bütövlüyünü və ardıcıllığını təmin edən məlumatları idarə edən DBMS.

3. Relyasiyalı verilənlər bazalarının müasir konsepsiyası.

Əsas Relational Database Anlayışları

Bu addımların hər birinə ətraflı nəzər salmazdan əvvəl, relyasiya verilənlər bazalarının əsas anlayışlarını nəzərdən keçirək. Münasibətlər nəzəriyyəsində əsas olanlardan biri əlaqə anlayışıdır. Riyazi olaraq nisbət aşağıdakı kimi müəyyən edilir. n çoxluğu D1,D2,...,Dn verilsin. Əgər R formanın sifarişli dəstləri toplusudursa, onda R bu çoxluqlar üzərində münasibətdir , burada d1 D1-dən elementdir, d2 D2-dən elementdir, ..., dn Dn-dən elementdir. Bu halda, forma dəstləri kortejlər, D1,D2,...,Dn çoxluqları isə domenlər adlanır. Hər bir dəst öz domenlərindən seçilmiş elementlərdən ibarətdir. Bu elementlər atributlar adlanır və onların dəyərləri atribut qiymətləridir, Şəkil 9-a bizə təqdim edir. qrafik şəkil müxtəlif nöqteyi-nəzərdən münasibətlər.

Münasibətin real dünyanın hansısa varlığının (bu halda “ətraflı” varlığın) əksi olduğunu və məlumatların işlənməsi nöqteyi-nəzərindən onun cədvəl olduğunu görmək asandır. Tuple cədvəldəki sıra və ya ekvivalent olaraq qeyddir. Atribut cədvəl sütunu və ya qeyddəki sahədir. Domen qeyddə sahə növləri üçün mənbə ola bilən bir növ ümumiləşdirilmiş tip kimi təmsil olunur. Beləliklə, aşağıdakı üçlü terminlər ekvivalentdir:

əlaqə, cədvəl

tuple, string, rekord

atribut, sütun, sahə.

Əlaqəli verilənlər bazası bütün zəruri məlumatları ehtiva edən və müxtəlif əlaqələrlə birləşən əlaqələr toplusudur.

Müəyyən bir dəftəri (sətir, qeyd) unikal şəkildə müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilən atribut (və ya atributlar toplusu) əsas açar adlanır. Əsas açarın əlavə atributları olmamalıdır. Bu o deməkdir ki, ixtiyari atribut əsas açardan xaric edilərsə, qalan atributlar fərdi dəstləri unikal şəkildə müəyyən etmək üçün kifayət etməyəcək. İlkin açar girişini sürətləndirmək üçün bütün verilənlər bazası idarəetmə sistemlərində (DBMS) indeksləşdirmə adlı mexanizm var. Təxminən desək, indeks hər bir əsas açar üçün rekordun həqiqi yerini göstərən ters çevrilmiş ağac siyahısıdır. Təbii ki, indekslər müxtəlif DBMS-lərdə fərqli şəkildə həyata keçirilir (yerli DBMS-lərdə, bir qayda olaraq, ayrıca fayllar şəklində), lakin onların təşkili prinsipləri eynidir.

Əsas açardan başqa atributlardan istifadə edərək əlaqəni indeksləşdirmək mümkündür. Bu tip indeks ikinci dərəcəli indeks adlanır və əlaqədə verilənlərin tapılması zamanı, eləcə də çeşidləmə zamanı giriş vaxtını azaltmaq üçün istifadə olunur. Beləliklə, əgər əlaqənin özü heç bir şəkildə sıralanmırsa və bəzi dəstləri sildikdən sonra qalan sətirləri ehtiva edə bilərsə, indeks (yerli DBMS-lər üçün - indeks faylı), əksinə, sıralanır.

Məlumatların istinad bütövlüyünü qorumaq üçün bir çox DBMS-də xarici açarlar deyilən mexanizm var. Bu mexanizmin mənası ondan ibarətdir ki, bir əlaqənin müəyyən atributuna (və ya atributlar qrupuna) digər əlaqənin ilkin açarına keçid verilir; bununla da bu münasibətlər arasında tabeçilik bağlarını gücləndirir. Bu zaman ilkin açarı başqa münasibətin xarici açarı ilə istinad edilən əlaqəyə əsas münasibət və ya əsas münasibət deyilir; həlqənin yarandığı münasibət isə təfərrüat münasibəti və ya tabe münasibət adlanır. Belə bir əlaqə təyin etdikdən sonra DBMS, əlaqələr arasındakı əlaqələrin "pozulmaması" məsələlərinə avtomatik nəzarət etmək imkanına malikdir, yəni:

xarici açarın əsas cədvəldə uyğunluğu olmayan tabeli cədvələ qeyd daxil etməyə cəhd etsəniz (məsələn, hələ belə əsas açarla heç bir qeyd yoxdur), DBMS xəta yaradacaq;

Əgər siz əsas açarı qul cədvəlindən ən azı bir keçidi olan qeydi əsas cədvəldən silməyə çalışsanız, DBMS də xəta yaradacaq.

qul cədvəlindən ən azı bir keçidi olan əsas cədvəldəki qeydin əsas açarını dəyişməyə cəhd etsəniz, DBMS də xəta yaradacaq.

ƏLAVƏ

Relational verilənlər bazası haqqında əsas anlayışlar

Relational verilənlər bazalarının əsas anlayışları verilənlərin növü, domen, atribut, kortej, ilkin açar və əlaqədir.

Məlumat növü

Konsepsiya məlumat növü relational data modelində proqramlaşdırma dillərində verilənlər tipi anlayışına tamamilə adekvatdır. Tipik olaraq, müasir relyasiya verilənlər bazaları simvolların, rəqəmsal verilənlərin, bit sətirlərinin, xüsusi rəqəmsal verilənlərin (“pul” kimi), həmçinin xüsusi “müvəqqəti” verilənlərin (tarix, vaxt, vaxt intervalı) saxlanmasına imkan verir. Mücərrəd məlumat növləri ilə əlaqəli sistemlərin imkanlarının genişləndirilməsinə yanaşma kifayət qədər fəal şəkildə inkişaf edir (məsələn, Ingres/Postgres ailəsinin sistemləri müvafiq imkanlara malikdir). Nümunəmizdə üç növ məlumatla məşğul oluruq: simvol sətirləri, tam ədədlər və "pul".

Domen

Konsepsiya domen bəzi proqramlaşdırma dillərində alt tipləşdirmə ilə bəzi bənzətmələrə malik olsa da, verilənlər bazası üçün daha spesifikdir. Ən ümumi formada domen, domen elementlərinin aid olduğu bəzi əsas məlumat tipini və məlumat tipinin elementinə tətbiq olunan ixtiyari məntiqi ifadəni göstərməklə müəyyən edilir. Bu Boolean ifadəsinin qiymətləndirilməsi doğrudursa, məlumat elementi domen elementidir.

Domen anlayışının ən düzgün intuitiv təfsiri domeni icazə verilən potensial dəyərlər toplusu kimi başa düşməkdir. bu tipdən. Məsələn, nümunəmizdəki "Adlar" domeni simvol sətirlərinin əsas növü ilə müəyyən edilmişdir, lakin onun dəyərlərinə yalnız adı təmsil edə bilən sətirlər daxil ola bilər (xüsusilə, belə sətirlər yumşaq simvolla başlaya bilməz).

Domen konsepsiyasının semantik yükünü də qeyd etmək lazımdır: məlumatlar yalnız eyni domenə aid olduqda müqayisə edilə bilən hesab olunur. Bizim nümunəmizdə "Boşluq Nömrələri" və "Qrup Nömrələri" domen dəyərləri tam ədəddir, lakin müqayisə edilə bilməz. Qeyd edək ki, əksər əlaqəli DBMS-lər domen konseptindən istifadə etmir, baxmayaraq ki, Oracle V.7 onu artıq dəstəkləyir.

Hansı ki, çoxluqlar nəzəriyyəsi və birinci dərəcəli məntiq kimi riyaziyyat sahələrinin verilənlərin emalı problemlərinə tətbiq edilir.

Relational verilənlər bazası relational data model üzərində qurulur.

Əlaqəli məlumat modeli aşağıdakı komponentləri ehtiva edir:

• Struktur aspekt (komponent) - verilənlər bazasındakı məlumatlar əlaqələr toplusudur.
• Bütövlüyün aspekti (komponenti) - əlaqələr (cədvəllər) müəyyən bütövlük şərtlərinə cavab verir. RMD domen (məlumat növü) səviyyəsində, əlaqə səviyyəsində və verilənlər bazası səviyyəsində deklarativ bütövlük məhdudiyyətlərini dəstəkləyir.
• Emal (manipulyasiya) aspekti (komponenti) - RMD əlaqə manipulyasiya operatorlarını dəstəkləyir (əlaqə cəbri, əlaqə hesabı).

Relational verilənlər bazalarının əsas anlayışları verilənlərin növü, əlaqə, varlıq, atribut, domen, tuple, ilkin açardır.

Konsepsiya məlumat növü relational data modelində proqramlaşdırma dillərində verilənlər tipi anlayışı ilə tamamilə analoqdur. Tipik olaraq, müasir relyasiya verilənlər bazaları simvol məlumatlarının, rəqəmli verilənlərin, bit sətirlərinin, xüsusi rəqəmli verilənlərin (məsələn, pul) və xüsusi verilənlərin (tarix, vaxt, vaxt intervalı) saxlanmasına imkan verir.

Münasibət əsas anlayışdır və bəzi məlumatları ehtiva edən iki ölçülü cədvəldir.

mahiyyət– haqqında məlumat verilənlər bazasında saxlanmalı olan və müəyyən xassələrə - atributlara malik olan bəzi təcrid olunmuş obyekt və ya hadisə. Müəssisələr həm fiziki (həqiqətən mövcud) obyektlər ola bilər, məsələn, TƏLƏBƏ (atributlar – Qiymət kitabçasının nömrəsi, Soyadı, Adı, Atasının adı, İxtisas, Qrup nömrəsi və s.) və mücərrəd olanlar, məsələn, İMTAHA (atributlar – İntizam, Tarix) ola bilər. , Müəllim, Tamaşaçı və s.). Müəssisələr növ və instansiya arasında fərqləndirilir. Növ ad və xassələrin siyahısı ilə, nümunə isə xüsusi xassə qiymətləri ilə xarakterizə olunur.

Atributlar obyekti xarakterizə edən xassələri təmsil edir. Cədvəl strukturunda hər bir atribut adlandırılır və müəyyən cədvəl sütununun başlığına uyğun gəlir. Müəssisə atributları bunlardır:

1) müəyyən edən və təsvir edən.İdentifikasiya atributları var unikal dəyər bu tip obyektlər üçün və potensial açarlardır. Onlar sizə obyektin nümunələrini unikal şəkildə tanımağa imkan verir. Potensial açarlardan biri seçilir əsas açar.Əsas açar adətən qeyd nümunələrinə daha tez-tez daxil olmaq üçün istifadə edilən namizəd açarıdır. İlkin açar identifikasiya üçün tələb olunan atributların minimum sayını daxil etməlidir. Qalan atributlar təsviri adlanır;

2) sadə və mürəkkəb. Sadə bir atribut bir komponentdən ibarətdir, onun dəyəri bölünməzdir. Mürəkkəb atribut, ehtimal ki, aid olan bir neçə komponentin birləşməsidir müxtəlif növlər məlumatlar (məsələn, ünvan). Mürəkkəb atributdan istifadə etmək və ya onu komponentlərə bölmək barədə qərar onun istifadəsinin xüsusi proseslərindən asılıdır və onun təmin edilməsi ilə bağlı ola bilər. yüksək sürət ilə işləmək böyük verilənlər bazaları məlumat;

3) tək qiymətli və çoxqiymətli. Atributlar hər bir obyekt nümunəsi üçün müvafiq olaraq bir və ya bir neçə dəyərə malik ola bilər;

4) əsas və törəmələr.Əsas atributun dəyəri digər atributlardan müstəqildir. Alınmış atributun dəyəri digər atributların dəyərlərinə əsasən hesablanır (məsələn, insanın yaşı onun doğum tarixinə və cari tarixə əsasən hesablanır).

Atribut spesifikasiyası onun adından, məlumat növünün göstəricisindən və bütövlük məhdudiyyətlərinin təsvirindən - atributun qəbul edə biləcəyi dəyərlər toplusundan (və ya domendən) ibarətdir.

Domenəlaqənin müəyyən bir atributunun bütün mümkün dəyərlərinin məcmusunu təmsil edir.

Əlaqə sxemi (əlaqə başlığı) domen adlarını göstərən atribut adlarının siyahısıdır.

kortej, verilmiş əlaqə sxeminə uyğun, hər bir atribut adının bir halını ehtiva edən (atribut adı, dəyər) cütlər toplusudur. Dəyər arqumenti bu atributun domeni üçün etibarlı dəyərdir.

Əsas açar(əlaqə açarı, açar atribut) Münasibətlərin hər birini unikal şəkildə müəyyən edən atribut və ya atributlar toplusu adlanır. İlkin açar tərifinə görə unikaldır: əlaqədə eyni əsas açar dəyərlərinə malik iki müxtəlif dəst ola bilməz. Əsas açarı təşkil edən atributların dəyəri ola bilməz NULL. Konsepsiya NULLəlaqəli verilənlər bazası nəzəriyyəsində hər hansı bir atribut dəyərinin olmamasını ifadə etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Hər bir əlaqə üçün yalnız bir əsas açar ola bilər.

Hər bir əlaqə mütləq açar rolunu oynaya bilən atributların birləşməsinə malikdir. Münasibətin bir neçə atribut kombinasiyasına malik olduğu hallar ola bilər ki, onların hər biri münasibətin bütün dəstlərini unikal şəkildə müəyyən edir. Bütün bu atribut birləşmələri mümkün açarlar münasibət. Mümkün düymələrdən hər hansı biri əsas açar kimi seçilə bilər.

Xarici açarlar cədvəllər arasında əlaqələrin təşkili və verilənlər bazasında məlumatların tamlığını və ardıcıllığını təmin edən əsas mexanizmdir.

Xarici açar bir əlaqənin digər əlaqə üçün mümkün açarı olan atributlar toplusudur.

Mümkün və xarici açarlar arasında əlaqənin olması sayəsində müəyyən əlaqələrin kortejlərinin qarşılıqlı əlaqəsi təmin edilir və bununla da verilənlər bazasını vahid bütöv hesab oluna biləcək vəziyyətdə saxlamağa kömək edir. Tərkibində xarici açar olan əlaqə uşaq adlanır, xarici açarla əlaqəli namizəd açarı olan əlaqə isə valideyn adlanır. Xarici və ana açarların müvafiq atributlarının məlumat növləri (və bəzi DBMS-lərdə ölçülər) uyğun olmalıdır.

Əlaqəli verilənlər modelinin elementləri və onların təqdim edilməsi forması

Əlaqəli Model Elementi	Təqdimat forması
Münasibət
Əlaqə diaqramı	Cədvəl sütun başlığı sırası (cədvəl başlığı)
	Cədvəl sırası
mahiyyət	Obyekt xassələrinin təsviri
	Cədvəl Sütun Başlığı
		Etibarlı atribut dəyərlərinin dəsti
Atribut dəyəri		Sahənin dəyəri qeyddə
Əsas açar		Bir və ya bir neçə atribut
Məlumat növü		Cədvəl elementinin dəyər növü

Verilənlər bazası (DB) - Bu, müəyyən bir mövzu sahəsi ilə əlaqəli və kompüterdən istifadə edərək saxlanması, toplanması və emalı üçün nəzərdə tutulmuş strukturlaşdırılmış məlumatların adlandırılmış dəstidir.

Əlaqədar verilənlər bazası (RDB) verilənlər bazası sxemindəki sxem əlaqələrinin adları ilə adları üst-üstə düşən münasibətlər toplusudur.

Əsas anlayışlarəlaqəli verilənlər bazası:

· Məlumat növü- müəyyən bir sütunun dəyərlərinin növü.

· Domen(domen) – bütün etibarlı atribut dəyərlərinin toplusu.

· Atribut(atribut) – obyektin adlandırılmış xassəsini xarakterizə edən cədvəl sütun başlığı, məsələn, tələbənin soyadı, sifariş tarixi, işçinin cinsi və s.

· Kortej– məntiqi əlaqəli atributların dəyərlər toplusunu təmsil edən cədvəl sırası.

· Münasibət(əlaqə) – real dünya obyektləri haqqında məlumatları əks etdirən cədvəl, məsələn, tələbələr, sifarişlər, işçilər, sakinlər və s.

· Əsas açar(əsas açar) – cədvəlin hər bir qeydini unikal şəkildə müəyyən edən sahəsi (və ya sahələr dəsti).

· Alternativ açarəsas açarla uyğun gəlməyən və qeyd nümunəsini unikal şəkildə müəyyən edən sahədir (və ya sahələr dəsti).

· Xarici açar dəyərləri başqa bir cədvəlin əsas açarının mövcud dəyərlərinə uyğun gələn sahədir (və ya sahələr dəsti). İki cədvəli bağladığınız zaman birinci cədvəlin əsas açarı ikinci cədvəlin xarici açarı ilə əlaqələndirilir.

· Əlaqəli Məlumat Modeli (RDM)- verilənlərin ikiölçülü cədvəllər şəklində təşkili.

Hər bir əlaqə cədvəli aşağıdakı xüsusiyyətlərə malik olmalıdır:

1. Hər bir cədvəl qeydi unikaldır, yəni. sahələrdəki dəyərlər dəsti təkrarlanmır.

2. Sətir və sütunun kəsişməsində yazılan hər bir dəyər atomikdir (ayrılmaz).

3. Hər bir sahənin dəyərləri eyni tipdə olmalıdır.

4. Hər sahənin özünəməxsus adı var.

5. Yazıların ardıcıllığı əhəmiyyətli deyil.

Verilənlər bazasının əsas elementləri:

Sahə- verilənlərin məntiqi təşkilinin elementar vahidi. Sahəni təsvir etmək üçün aşağıdakı xüsusiyyətlərdən istifadə olunur:

· ad, məsələn, Soyadı, Adı, Atasının adı, Doğum tarixi;

· yazın, məsələn, sətir, simvol, rəqəm, tarix;

· uzunluq, məsələn, baytlarla;

· ədədin kəsr hissəsini göstərmək üçün iki onluq yer kimi rəqəmsal verilənlər üçün dəqiqlik.

Qeyd- məntiqi əlaqəli sahələrin dəyərlər toplusu.

indeks– cədvəllər arasında əlaqə yaratmaq üçün istifadə olunan qeyd axtarış əməliyyatını sürətləndirmək vasitəsi. İndeksin istifadə olunduğu cədvəl indeksli adlanır. İndekslərlə işləyərkən təsnifat üçün əsas olan indekslərin təşkilinə diqqət yetirmək lazımdır. Sadə bir indeks tək bir sahə və ya ilə təmsil olunur məntiqi ifadə, bir sahəni emal edir. Kompozit indeks müxtəlif funksiyalardan istifadə etmək imkanı olan bir neçə sahə ilə təmsil olunur. Cədvəl indeksləri indeks faylında saxlanılır.

Məlumatların bütövlüyü– bu, kommunikasiya sahələrində məlumatları qorumaq üçün bir vasitədir, cədvəlləri ardıcıl (ardıcıl) vəziyyətdə saxlamağa imkan verir (yəni, əsas cədvəldə müvafiq qeydləri olmayan tabeli cədvəldə qeydlərin olmasına icazə vermir).

Sorğu– məlumat seçmə meyarlarını ehtiva edən bir və ya daha çox əlaqəli cədvəllər üçün tərtib edilmiş sual. Sorğu strukturlaşdırılmış dildən istifadə etməklə edilir SQL sorğuları(Strukturlaşdırılmış Sorğu Dili). Bir və ya bir neçə cədvəldən məlumatların alınması görüntü adlanan qeydlər dəsti ilə nəticələnə bilər.

Məlumat təqdimatı– verilənlər bazasında (bir və ya bir neçə cədvəldən) məlumat almaq üçün saxlanılan adlı sorğu.

Görünüş mahiyyətcə sorğu nəticəsində yaradılmış müvəqqəti cədvəldir. Sorğunun özünə göndərilə bilər ayrı fayl, hesabat, müvəqqəti cədvəl, diskdəki cədvəl və s.

Hesabat– əsas məqsədi verilənlər bazasından məlumat əsasında sənədləri təsvir etmək və çap etmək olan sistem komponenti.

RDB ilə işləməyin ümumi xüsusiyyətləri:

Relational data modelinin ən çox yayılmış şərhi, demək olar ki, bütün kitablarında onu (müxtəlif təkmilləşdirmələrlə) təkrarlayan Datanın şərhidir. Date-ə görə, əlaqə modeli relyativ yanaşmanın müxtəlif aspektlərini təsvir edən üç hissədən ibarətdir: struktur hissə, manipulyasiya hissəsi və vahid hissə.

Modelin struktur hissəsində qeyd edilir ki, relational verilənlər bazalarında istifadə edilən yeganə verilənlər strukturu normallaşdırılmış n-ar əlaqəsidir.

Modelin manipulyasiya hissəsi relyasiya verilənlər bazalarının manipulyasiyası üçün iki əsas mexanizmi təsdiq edir - relyasiya cəbri və əlaqə hesabı. Birinci mexanizm əsasən klassik çoxluq nəzəriyyəsinə (bəzi təkmilləşdirmələrlə), ikincisi isə birinci dərəcəli predikat hesabının klassik məntiqi aparatına əsaslanır. Qeyd edək ki, relyasiya modelinin manipulyasiya hissəsinin əsas funksiyası hər hansı konkret relyasiya verilənlər bazası dilinin əlaqə ölçüsünü təmin etməkdir: dil relyasiya cəbrindən və ya əlaqə hesabından heç də az ifadəlilik və gücə malik deyilsə, o dil relyativ adlanır.

28. ALQORİTMİK DİLLƏR. TƏRCÜMƏÇİLƏR (TƏRCÜMƏÇİLƏR VƏ TƏRƏFÇİ). ALQORİTMİK DİL ƏSAS. PROQRAM STRUKTURU. İdentifikatorlar. DƏYƏNƏNLƏR. OPERATORLAR. BİR ÖLÇÜLÜ VƏ İKİ ÖLÇÜLÜ MASSİVLƏRİN EMALI. İSTİFADƏÇİ FUNKSİYALARI. ALTI PROGRAMLAR. MƏLUMAT FAYLLARI İLƏ İŞLƏMƏK.

Yüksək səviyyəli dil- anlayışları və strukturu insanın qavrayışı üçün əlverişli olan proqramlaşdırma dili.

Alqoritmik dil(Alqoritmik dil) - proqramlaşdırma dili - alqoritmlərin yazılması üçün nəzərdə tutulmuş süni (formal) dil. Proqramlaşdırma dili onun təsviri ilə müəyyən edilir və formada həyata keçirilir xüsusi proqram: kompilyator və ya tərcüməçi. Alqoritmik dillərə misal olaraq Borland Pascal, C++, Basic və s.

Əsas anlayışlar alqoritmik dil:

Dilin tərkibi:

Adi danışıq dili dörd əsas elementdən ibarətdir: simvollar, sözlər, ifadələr və cümlələr. Alqoritmik dil oxşar elementləri ehtiva edir, yalnız sözlər elementar konstruksiyalar, ifadələr ifadələr, cümlələr isə operator adlanır.

Simvollar, elementar konstruksiyalar, ifadələr və operatorlar iyerarxik struktur təşkil edir, çünki elementar konstruksiyalar simvollar ardıcıllığından əmələ gəlir.

İfadələr elementar strukturların və simvolların ardıcıllığıdır,

Operator- ifadələrin, elementar strukturların və simvolların ardıcıllığı.

Dil təsviri:

Simvol təsviri dilin etibarlı simvollarının sadalanmasından ibarətdir. Elementar strukturların təsviri onların formalaşma qaydalarını bildirir. İfadələrin təsviri müəyyən bir dildə mənası olan hər hansı ifadələrin formalaşması qaydalarıdır. Operatorların təsviri dildə icazə verilən bütün növ operatorların müzakirəsindən ibarətdir. Hər bir dil elementinin təsviri onun SYNTAX və SEMANTICS tərəfindən verilir.

Sintaktik təriflər dil elementlərinin qurulması qaydalarını müəyyən edir.

Semantika sintaktik təriflər verilmiş dil elementlərinin mənasını və istifadə qaydalarını müəyyən edir.

Dil simvolları- bunlar dildəki bütün mətnlərin yazıldığı əsas bölünməz əlamətlərdir.

Elementar strukturlar- bunlar müstəqil məna kəsb edən minimum dil vahidləridir. Onlar dilin əsas simvollarından əmələ gəlir.

İfadə alqoritmik dildə elementar strukturlardan və simvollardan ibarətdir, müəyyən dəyərin hesablanması qaydasını təyin edir;

Operator yerinə yetirilməli olan bəzi hərəkətlərin tam təsvirini müəyyən edir. Mürəkkəb bir hərəkəti təsvir etmək üçün bir qrup ifadə tələb oluna bilər.

Bu vəziyyətdə operatorlar birləşir Qarışıq operator və ya Blok. Fəaliyyətlər operatorlar tərəfindən təyin olunan , verilənlər üzərində icra edilir. Verilənlərin növləri haqqında məlumat verən alqoritmik dilin ifadələri bəyannamələr və ya icra olunmayan ifadələr adlanır. Vahid alqoritmlə birləşdirilən təsvirlər və operatorlar toplusu alqoritmik dildə proqramı əmələ gətirir. Alqoritmik dilin öyrənilməsi prosesində alqoritmik dili öyrənilən alqoritmik dilin təsvirinin aparıldığı dildən fərqləndirmək lazımdır. Adətən öyrənilən dil sadəcə dil adlanır və öyrənilən dilin təsvirinin verildiyi dil - Metaldil.

Tərcüməçilər - (ingiliscə tərcüməçi - tərcüməçi) tərcüməçi proqramıdır. Yüksək səviyyəli dillərdən birində yazılmış proqramı maşın təlimatlarından ibarət proqrama çevirir.

İstənilən yüksək səviyyəli alqoritmik dildə yazılmış proqram birbaşa kompüterdə icra edilə bilməz. Kompüter yalnız maşın əmrlərinin dilini başa düşür. Nəticə etibarilə, alqoritmik dildə olan proqram konkret kompüterin əmr dilinə tərcümə edilməlidir (tərcümə edilməlidir). Belə tərcümə avtomatik olaraq hər bir alqoritmik dil və hər bir kompüter növü üçün yaradılmış xüsusi tərcüməçi proqramlar vasitəsilə həyata keçirilir.

İki əsas yayım üsulu var - tərtibi və təfsiri.

1.Tərtib: Kompilyator(ingiliscə compiler - kompilyator, toplayıcı) bütün proqramı oxuyur, tərcümə edir və proqramın maşın dilində tam versiyasını yaradır, sonra icra edilir.

At tərtib bütün orijinal proqram dərhal maşın təlimatlarının ardıcıllığına çevrilir. Bundan sonra ortaya çıxan proqram mövcud mənbə məlumatları olan bir kompüter tərəfindən icra edilir. Bu metodun üstünlüyü ondadır ki, tərcümə bir dəfə yerinə yetirilir və nəticədə alınan proqramın (çoxlu) icrası yüksək sürətlə həyata keçirilə bilər. Eyni zamanda, tərcümə zamanı bir dil operatoru yüzlərlə, hətta minlərlə əmrlə əvəz olunduğundan, nəticələnən proqram kompüterin yaddaşında çox yer tuta bilər. Bundan əlavə, yayım proqramının sazlanması və modifikasiyası çox çətindir.

2. Tərcümə: Tərcüməçi(ingiliscə tərcüməçi - tərcüməçi, tərcüməçi) proqramı sətir-sətir tərcümə edir və icra edir.

At şərhlər orijinal proqram demək olar ki, dəyişməz olaraq kompüter yaddaşında saxlanılır. Tərcüməçi proqramı mənbə proqramın ifadələrini bir-bir deşifrə edir və dərhal mövcud verilənlərlə onların icrasını təmin edir. Tərcümə edilmiş proqram kompüterin yaddaşında az yer tutur və onu sazlamaq və dəyişdirmək asandır. Ancaq proqramın icrası olduqca yavaşdır, çünki hər icra ilə bütün operatorların təfsiri yenidən həyata keçirilir.

Tərtib edilmiş proqramlar daha sürətli işləyir, lakin şərh edilmiş proqramları düzəltmək və dəyişdirmək daha asandır.

Hər bir xüsusi dil, yaradılma məqsədindən asılı olaraq ya tərtib və ya şərhə yönəldilmişdir. Məsələn, Paskal adətən proqram sürətinin vacib olduğu kifayət qədər mürəkkəb məsələləri həll etmək üçün istifadə olunur. Buna görə verilmiş dil adətən kompilyatordan istifadə etməklə həyata keçirilir.

Digər tərəfdən, BASIC yeni başlayan proqramçılar üçün bir dil kimi yaradılmışdır ki, onlar üçün proqramın sətir-sətir icrası danılmaz üstünlüklərə malikdir.

Bəzən eyni dil üçün həm tərtibçi, həm də tərcüməçi olur. Bu halda, proqramı hazırlamaq və sınaqdan keçirmək üçün tərcüməçidən istifadə edə bilərsiniz, sonra isə onun icra sürətini yaxşılaşdırmaq üçün sazlanmış proqramı tərtib edə bilərsiniz.

Relational data modelinin əsasları ilk dəfə 1970-ci ildə E. Codd tərəfindən bir məqalədə təsvir edilmişdir. Bu iş üçün təkan rolunu oynadı. böyük miqdarəlaqə modelinin alındığı məqalələr və kitablar gələcək inkişaf. Relational data modelinin ən çox yayılmış şərhi K. Date-ə aiddir. Date görə, əlaqə modeli üç hissədən ibarətdir:

• Struktur hissəsi
• İnteqral hissə
• Manipulyasiya hissəsi

Struktur hissəsi relational model tərəfindən hansı obyektlərin nəzərdən keçirildiyini təsvir edir. Münasibət modelində istifadə olunan yeganə verilənlər strukturunun normallaşdırılmış n-ar münasibətləri olduğu güman edilir.

İnteqral hissə hər hansı relational verilənlər bazasında hər hansı əlaqə üçün təmin edilməli olan xüsusi məhdudiyyət növünü təsvir edir. Bu qurumların bütövlüyü Və xarici açarın bütövlüyü.

Manipulyasiya hissəsiəlaqə məlumatlarını manipulyasiya etməyin iki ekvivalent yolunu təsvir edir - əlaqə cəbri Və əlaqə hesabı.

Bu fəsil əlaqə modelinin struktur hissəsini araşdırır.

Məlumat növləri

Proqramlaşdırmada istifadə olunan hər hansı bir verilənlərin öz məlumat növləri vardır.

Vacibdir! Relational model istifadə olunan məlumat növlərinin sadə olmasını tələb edir.

Bu ifadəyə aydınlıq gətirmək üçün proqramlaşdırmada adətən hansı tip məlumatların nəzərə alındığını nəzərdən keçirək. Tipik olaraq, məlumat növləri üç qrupa bölünür:

• Sadə məlumat növləri
• Strukturlaşdırılmış məlumat növləri
• İstinad məlumat növləri

Sadə məlumat növləri

Sadə və ya atomik məlumat növləri daxili quruluşu yoxdur. Bu tip məlumat adlanır skalyarlar. Sadə məlumat növlərinə aşağıdakı növlər daxildir:

• Məntiqi
• Simli
• Rəqəmsal

Müxtəlif proqramlaşdırma dilləri aşağıdakı növlər əlavə etməklə bu siyahını genişləndirə və dəqiqləşdirə bilər:

• Bütöv
• Real
• Vaxt
• Pul
• Sadalanan
• Interval
• və s...

Təbii ki, atomiklik anlayışı kifayət qədər nisbidir. Beləliklə, sətir məlumat tipini simvolların birölçülü massivi kimi, bütün məlumat tipini isə bitlər dəsti kimi düşünmək olar. Yeganə vacib olan odur ki, buna keçərkən aşağı səviyyə itirilir verilənlərin semantikası (mənası).. Məsələn, bir işçinin soyadını ifadə edən bir sətir simvollar massivinə parçalanırsa, belə bir bütövlükdə belə bir sətirin mənası itir.

Strukturlaşdırılmış məlumat növləri

Strukturlaşdırılmış məlumat növləri mürəkkəb məlumat strukturlarını təyin etmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Strukturlaşdırılmış məlumat növləri öz növbəsində struktura malik ola bilən komponentlər adlanan tərkib elementlərindən qurulur. Aşağıdakı məlumat növləri strukturlaşdırılmış məlumat növləri hesab edilə bilər:

• Massivlər
• Qeydlər (Strukturlar)

Riyazi nöqteyi-nəzərdən massiv sonlu sahəyə malik funksiyadır. Məsələn, sonlu natural ədədlər toplusunu nəzərdən keçirək

indeks dəsti adlanır. Ekran

çoxdan çoxuna real ədədlər birölçülü real massivi təyin edir. Bu funksiyanın bəzi indeks dəyəri üçün dəyərinə uyğun gələn massiv elementi deyilir. Çoxölçülü massivlər də eyni şəkildə müəyyən edilə bilər.

Rekord (və ya struktur) dəstlərin bəzi Kartezian hasilinin bir dəstidir. Həqiqətən, qeyd hər biri bir növə aid olan adlandırılmış, sıralanmış elementlər toplusudur. Beləliklə, giriş çoxluğun elementidir . Mövcud tiplər əsasında yeni qeyd növlərini elan etməklə istifadəçi özbaşına mürəkkəb məlumat növləri qura bilər.

Strukturlaşdırılmış məlumat növlərinin ümumi cəhəti onların məlumat növlərinin özləri ilə eyni abstraksiya səviyyəsində istifadə olunan daxili struktura malik olmasıdır.

Bunu aşağıdakı kimi izah edək. Massivlər və ya qeydlərlə işləyərkən siz massivi manipulyasiya edə və ya həm tək bütöv olaraq (bütün massivləri və ya qeydləri yarada, silə, köçürə) və elementə görə qeyd edə bilərsiniz. Strukturlaşdırılmış məlumat növləri üçün var xüsusi funksiyalar- daha sadə tipli elementlərdən massivlər və ya qeydlər yaratmağa imkan verən tip konstruktorları.

Sadə məlumat növləri ilə işləyərkən, məsələn, rəqəmsal olanlar, biz onları bölünməz bütöv obyektlər kimi manipulyasiya edirik. Rəqəmsal məlumat növünün əslində mürəkkəb (bitlər toplusu) olduğunu "görmək" üçün daha aşağı abstraksiya səviyyəsinə keçməliyik. Proqram kodu səviyyəsində bu, yüksək səviyyəli dil koduna montaj əlavələri və ya xüsusi bit əməliyyatlarının istifadəsi kimi görünəcəkdir.

İstinad məlumat növləri

İstinad məlumat növü(göstəricilər) digər məlumatlara işarə etmək qabiliyyətini təmin etmək üçün nəzərdə tutulub. Göstəricilər verilənlərin saxlanması üçün yaddaş sahəsi anlayışına malik olan prosedur dilləri üçün xarakterikdir. İstinad məlumat növü ağaclar, qrafiklər və rekursiv strukturlar kimi mürəkkəb dəyişən strukturların işlənməsi üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Relational modeldə istifadə olunan məlumat növləri

Əslində, relational data modeli üçün istifadə olunan verilənlərin növü vacib deyil. Məlumat tipinin sadə olması tələbi o anlama gəlməlidir ki, əlaqə əməliyyatları verilənlərin daxili strukturunu nəzərə almamalıdır. Təbii ki, verilənlərlə vahid bütövlükdə həyata keçirilə bilən hərəkətlər, məsələn, verilənlər təsvir edilməlidir rəqəm növüəlavə edilə bilər, sətirlər üçün birləşmə mümkündür və s.

Bu nöqteyi-nəzərdən massivi, məsələn, vahid bütöv hesab etsək və element-element əməliyyatlarından istifadə etməsək, massivi sadə verilənlər tipi hesab etmək olar. Üstəlik, nə qədər mürəkkəb məlumat növünü təsvir etsəniz də, özünüz yarada bilərsiniz mümkün tədbirlər bu tip verilənlərlə və əgər əməliyyatlar verilənlərin daxili strukturu haqqında bilik tələb etmirsə, onda bu tip verilənlər həm də əlaqə nəzəriyyəsi baxımından sadə olacaqdır. Məsələn, formanın qeydi kimi yeni tip - kompleks nömrələr yarada bilərsiniz, burada . Siz toplama, vurma, çıxma və bölmə funksiyalarını və komponentlərlə bütün əməliyyatları təsvir edə və yalnız bu əməliyyatlar daxilində yerinə yetirə bilərsiniz. Sonra, bu tipli hərəkətlərdə yalnız təsvir edilən əməliyyatlardan istifadə edilərsə, daxili quruluş rol oynamır və kənardan məlumat tipi atom kimi görünür.

Bəzi postrelational DBMS-lər istifadəçilər tərəfindən yaradılan ixtiyari mürəkkəb məlumat növləri ilə işi məhz belə həyata keçirir.

Domenlər

Relational data modelində verilənlər tipi anlayışı domen anlayışı ilə sıx bağlıdır ki, bu da verilənlər tipinin aydınlaşdırılması hesab edilə bilər.

Domen semantik anlayışdır. Domen müəyyən məna kəsb edən bəzi məlumat növünün dəyərlərinin alt dəsti kimi düşünülə bilər. Domen aşağıdakı xüsusiyyətlərlə xarakterizə olunur:

• Domenin unikal adı var (verilənlər bazası daxilində)
• Domen bəzi sadə məlumat tipində və ya başqa domendə müəyyən edilir
• Domen müəyyən bir domen üçün etibarlı olan verilənlərin alt dəstini təsvir etməyə imkan verən bəzi məntiqi şərtə malik ola bilər
• Domen müəyyən məna daşıyır

Məsələn, "işçinin yaşı" mənasını verən domen natural ədədlər çoxluğunun aşağıdakı alt çoxluğu kimi təsvir edilə bilər:

Domen və alt çoxluq anlayışı arasındakı fərq, domenin mövzu sahəsi ilə müəyyən edilmiş semantikanı əks etdirməsidir. Alt qruplar kimi üst-üstə düşən, lakin fərqli mənaları daşıyan bir neçə domen ola bilər. Məsələn, "Part Weight" və "Available Quantity" domenləri eyni dərəcədə mənfi olmayan tam ədədlər toplusu kimi təsvir edilə bilər, lakin bu domenlərin mənası fərqli olacaq və onlar fərqli domenlər olacaq.

Domenlərin əsas əhəmiyyəti domenlərin müqayisələri məhdudlaşdırmasıdır. Fərqli domenlərdən olan dəyərləri, hətta eyni tipdə olsalar da, müqayisə etmək məntiqi olaraq düzgün deyil. Bu, domenlərin semantik məhdudiyyətini ortaya qoyur. Sintaktik cəhətdən düzgün olan “hissə çəkisi mövcud kəmiyyətdən çox olan bütün hissələrin siyahısını verin” tələbi “kəmiyyət” və “çəki” anlayışlarının mənasına uyğun gəlmir.

Şərh. Domen konsepsiyası mövzu sahəsini düzgün modelləşdirməyə kömək edir. Həqiqi sistemlə işləyərkən, prinsipcə, yuxarıda verilmiş sorğuya cavab verməli olduğunuz bir vəziyyət mümkündür. Sistem cavab verəcək, amma yəqin ki, mənasız olacaq.

Şərh. Bütün domenlərdə domenin mümkün dəyərlərini məhdudlaşdıran məntiqi şərt yoxdur. Bu halda, domen üçün mümkün dəyərlər dəsti məlumat növü üçün mümkün dəyərlər dəsti ilə eynidir.

Şərh. Bir domenin mümkün dəyərlərini məhdudlaşdıran bir Boolean şərtini necə təyin etmək həmişə aydın deyil. Mənə "İşçinin soyadı" domenini təyin edən sətir məlumat növü üçün şərt verə bilən hər kəsə minnətdar olacağam. Aydındır ki, soyad olan sətirlər rəqəmlər, xidmət simvolları, yumşaq işarə və s. ilə başlamamalıdır. Bəs “Ggggggyyyyy” soyadı məqbuldurmu? Niyə olmasın? Aydındır ki, yox! Və ya bəlkə kimsə kinsizliyə görə özünü belə adlandıracaq. Bu cür çətinliklər ona görə yaranır ki, real hadisələrin mənası həmişə formal şəkildə təsvir edilə bilməz. Sadəcə olaraq, bütün insanlar kimi biz də soyadın nə olduğunu intuitiv şəkildə başa düşürük, lakin heç kim soyadları soyad olmayan sətirlərdən fərqləndirən belə bir rəsmi tərif verə bilməz. Bu vəziyyətdən çıxış yolu sadədir - adları kompüterə daxil edən işçinin zəkasına etibar edin.

Əlaqələr, atributlar, əlaqə dəstləri

Təriflər və nümunələr

Relational data modelinin əsas konsepsiyası konsepsiyadır münasibət. Münasibət anlayışını təyin edərkən biz K. Datenin kitabına əməl edəcəyik.

Tərif 1. Əlaqə atributu bir neçə növ var<Имя_атрибута: Имя_домена>.
Atribut adları əlaqə daxilində unikal olmalıdır. Çox vaxt əlaqənin atribut adları müvafiq domenlərin adları ilə eyni olur.

Tərif 2. Münasibət, çoxlu domenlərdə müəyyən edilmiş (mütləq fərqli deyil) iki hissədən ibarətdir: başlıq və gövdə.
Əlaqə başlığı müəyyən sayda əlaqə atributlarını ehtiva edir:

Əlaqə orqanıçoxlu əlaqə dəstlərini ehtiva edir. Hər tuple əlaqəsi formanın cütlər toplusunu təmsil edir<Имя_атрибута: Значение_атрибута>:

belə ki, atribut dəyəri domenə aiddir

Əlaqə adətən belə yazılır:

və ya daha qısa

,

və ya sadəcə

Münasibətdəki atributların sayı deyilir dərəcə(və ya -arity) əlaqə.
Münasibətlər toplusunun kardinallığı adlanır güc münasibət.

Əvvəlki fəsildə təqdim edilən əlaqənin riyazi anlayışına qayıdaraq, aşağıdakı nəticələrə gəlmək olar:

Nəticə 1: Münasibət başlığı əlaqənin təyin olunduğu domenlərin Kartezian məhsulunu təsvir edir. Başlıq statikdir, verilənlər bazası ilə işləyərkən dəyişmir. Münasibətdə atributlar dəyişdirilərsə, əlavə olunarsa və ya silinərsə, nəticə fərqli bir əlaqə (hətta eyni adla) olacaqdır.

Nəticə 2: Münasibətin gövdəsi dəzgahlar toplusudur, yəni. domenlərin Kartezian məhsulunun alt çoxluğu. Beləliklə, əlaqənin bədəni sözün riyazi mənasında əslində münasibətdir. Verilənlər bazası ilə işləyərkən əlaqənin gövdəsi dəyişə bilər - tuplelər dəyişdirilə, əlavə edilə və silinə bilər.

Misal 1. "İşçinin_nömrəsi", "Soyadı", "Əmək haqqı", "Şöbənin_nömrəsi" domenlərində müəyyən edilmiş "İşçilər" münasibətini nəzərdən keçirək. Çünki Bütün domenlər fərqli olduğundan, əlaqənin atribut adlarını müvafiq domenlərlə eyni şəkildə adlandırmaq rahatdır. Əlaqə başlığı belə görünür:

İşçilər (İşçinin_nömrəsi, Soyadı, Əmək haqqı, Şöbə_nömrəsi)

İcazə verin hal-hazırdaəlaqə üç dəstdən ibarətdir:

(1, İvanov, 1000, 1)
(2, Petrov, 2000, 2)
(3, Sidorov, 3000, 1)

Belə bir əlaqə təbii olaraq cədvəl şəklində təmsil olunur:

Cədvəl 1 Münasibətlər "İşçilər"

Tərif 3. Əlaqəli verilənlər bazası münasibətlər toplusu adlanır.

Tərif 4. Əlaqəli verilənlər bazası sxemi

Hər hansı bir əlaqə cədvəl şəklində təqdim oluna bilsə də, münasibətlərin cədvəl olmadığını aydın şəkildə başa düşmək lazımdır. Bunlar yaxındır, lakin eyni anlayışlar deyil. Əlaqələr və cədvəllər arasındakı fərqlər aşağıda müzakirə olunacaq.

Relational data modelinin işlədiyi terminlərin müvafiq “cədvəl” sinonimləri var:

Əlaqəli termin	Müvafiq "cədvəl" termini
Verilənlər bazası	Cədvəllər dəsti
Verilənlər bazası sxemi	Cədvəl başlıqları dəsti
Münasibət	Cədvəl
Əlaqə başlığı	Cədvəl başlığı
Əlaqə orqanı	Masa gövdəsi
Əlaqə atributu	Cədvəl sütun adı
Əlaqə dəsti	Cədvəl sırası
Əlaqənin dərəcəsi (arity).	Cədvəl sütunlarının sayı
Güc nisbəti	Cədvəl sıralarının sayı
Domenlər və məlumat növləri	Cədvəl xanalarında verilənlərin növləri

Münasibətlərin xüsusiyyətləri

Münasibətlərin xassələri birbaşa yuxarıda göstərilən əlaqə tərifindən irəli gəlir. Bu xüsusiyyətlər əlaqələr və cədvəllər arasındakı əsas fərqlərdir.

1. Münasibətdə eyni çubuqlar yoxdur. Həqiqətən də, əlaqənin gövdəsi dəzgahlar toplusudur və hər bir çoxluq kimi, bir-birindən fərqlənməyən elementləri ehtiva edə bilməz (1-ci fəsildə çoxluq anlayışına baxın). Cədvəllər, əlaqələrdən fərqli olaraq, eyni sıralardan ibarət ola bilər.
2. Tuples sifariş edilmir (yuxarıdan aşağıya). Həqiqətən də, “İşçilər” münasibətini cədvəl şəklində göstərməyimizə baxmayaraq, işçi İvanovun işçi Petrovdan “qabaqda” getdiyini söyləmək olmaz. Səbəb eynidir - münasibətin gövdəsi çoxluqdur, çoxluq isə sıralanmır. Münasibətlərin və cədvəllərin müəyyən edilə bilməməsinin ikinci səbəbi budur - cədvəllərdəki sıralar sıralanır. Eyni əlaqə sətirlərin müxtəlif sıralarda olduğu müxtəlif cədvəllərlə təmsil oluna bilər.
3. Atributlar sıralanmayıb (soldan sağa). Çünki Hər bir atributun əlaqə daxilində özünəməxsus adı var, onda atributların sırası əhəmiyyət kəsb etmir. Bu xassə əlaqəni münasibətin riyazi tərifindən bir qədər fərqləndirir (bax. Fəsil 1 - oradakı dəstlərin komponentləri sıralanır). Bu, həm də münasibətlərin və cədvəllərin bərabərləşdirilməməsinin üçüncü səbəbidir - cədvəldəki sütunlar sıralanır. Eyni əlaqə sütunların müxtəlif sıralarda olduğu müxtəlif cədvəllərlə təmsil oluna bilər.
4. Bütün atribut dəyərləri atomikdir. Bu, əsas atributların atom dəyərlərinə malik olmasından irəli gəlir. Bu, əlaqələr və cədvəllər arasındakı dördüncü fərqdir - cədvəl hüceyrələrinə hər hansı bir şeyi yerləşdirə bilərsiniz - massivlər, strukturlar və hətta digər cədvəllər.

Şərh. Münasibətin xassələrindən belə çıxır ki, hər bir cədvəl əlaqəni təyin edə bilməz. Cədvəlin əlaqəni müəyyən etməsi üçün cədvəl sadə struktura malik olmalıdır (yalnız sətir və sütunlardan ibarət olmalıdır, hər sətir eyni sayda sahəyə malikdir), cədvəldə eyni sətirlər olmamalıdır, cədvəldəki hər hansı bir sütun verilənlərdən ibarət olmalıdır. yalnız bir növ, istifadə edilən bütün məlumat növləri sadə olmalıdır.

Şərh. Hər bir əlaqə nəzərdən keçirilə bilər cədvəlin ekvivalentlik sinfi, bunun üçün aşağıdakı şərtlər yerinə yetirilir:

• Cədvəllərdə eyni sayda sütun var.
• Cədvəllərdə eyni adlara malik sütunlar var.
• Eyni adlara malik sütunlar eyni domenlərdən məlumatları ehtiva edir.
• Cədvəllər eyni sıralara malikdir, lakin sütunların sırası fərqli ola bilər.

Bütün bu cür cədvəllər eyni əlaqənin müxtəlif təsvirləridir.

İlk normal forma

Ən çətini hamının başa düşdüyü şeyləri müəyyən etməkdir. Ciddi, təsviri bir tərif vermirsinizsə, onun səhv şərh edilməsi ehtimalı həmişə var. Ciddi formal tərif versək, o zaman, bir qayda olaraq, ya əhəmiyyətsizdir, ya da çox ağırdır. Münasibətin tərifi ilə bağlı vəziyyət tam olaraq budur İlk Normal Forma(1NF). Bu barədə ümumiyyətlə danışmamaq mümkün deyil, çünki... 1NF-ə əsaslanaraq, daha yüksək normal formalar qurulur, bunlar daha sonra Fəsildə müzakirə olunur. 6 və 7. 1NF-ni mənasızlığına görə müəyyən etmək çətindir. Ona görə də gəlin bir neçə izahat verək.

İzahat 1. 2-ci tərifi ödəyirsə, əlaqənin 1NF-də olduğu deyilir.

Bu, əslində, bir tavtologiyadır, çünki 2-ci tərifdən belə nəticə çıxır ki, başqa əlaqələr yoxdur. Həqiqətən, 2-ci tərif nəyin əlaqə olduğunu və nəyin olmadığını təsvir edir, buna görə də birinci olmayan normal formada sadəcə olaraq heç bir əlaqə yoxdur.

İzahat 2. Əgər onun atributlarında yalnız skalyar (atom) qiymətlər varsa, əlaqə 1NF-də deyilir.

Yenə tərif 2 domen anlayışına əsaslanır və domenlər sadə məlumat növləri ilə müəyyən edilir.

Münasibətin atributlarının mürəkkəb verilənlər tipləri - massivlər, strukturlar və hətta digər əlaqələr üzrə təyin oluna biləcəyini fərz etməklə birinci olmayan normal forma əldə etmək olar. Bəzi xanalarda massivlər, digər xanalarda istifadəçi tərəfindən müəyyən edilmiş mürəkkəb strukturlar, digərlərində isə bütün əlaqəli cədvəllər, öz növbəsində eyni mürəkkəb obyektlər ola bilən cədvəli təsəvvür etmək asandır. Bunlar bəzi müasir post-relational və obyekt DBMS-lərin təmin etdiyi imkanlardır.

Münasibətlərin yalnız sadə tipli məlumatlardan ibarət olması tələbi münasibətlərin bəzən niyə adlandırıldığını izah edir düz masalar(düz masa). Həqiqətən, əlaqələri təyin edən cədvəllər iki ölçülüdür. Bir ölçü sütunların siyahısı ilə, ikinci ölçü isə sətirlərin siyahısı ilə müəyyən edilir. Bir cüt koordinat (Sətr nömrəsi, Sütun nömrəsi) cədvəl xanasını və onun tərkibindəki dəyəri unikal şəkildə müəyyənləşdirir. Əgər fərz etsək ki, cədvəl xanasında mürəkkəb tipli verilənlər (massivlər, strukturlar, digər cədvəllər) ola bilər, onda belə cədvəl artıq düz olmayacaq. Məsələn, cədvəl xanası massivdən ibarətdirsə, massiv elementinə daxil olmaq üçün üç parametri (sətir nömrəsi, sütun nömrəsi, massivdəki element nömrəsi) bilmək lazımdır.

Beləliklə, Birinci Normal Formanın üçüncü izahı ortaya çıxır:

İzahat 3. Düz bir cədvəldirsə, əlaqə 1NF-dədir.

Biz qəsdən özümüzü yalnız bütün münasibətlərin yalnız atom atributlarına malik olduğu və açıq-aydın 1NF-də olduğu klassik əlaqə nəzəriyyəsini nəzərdən keçirməklə məhdudlaşdırırıq.

Nəticələr

Əlaqəli məlumat modeli üç hissədən ibarətdir:

• Struktur hissəsi
• İnteqral hissə
• Manipulyasiya hissəsi

Klassik relational modeldə, yalnız sadə (atom) məlumat növləri. Sadə məlumat növlərinin daxili strukturu yoxdur.

Domenlər- Bunlar müəyyən məna kəsb edən verilənlər tipləridir (semantika). Domenlər müqayisələri məhdudlaşdırır - müxtəlif domenlərdən olan dəyərləri müqayisə etmək mümkün olsa da, yanlışdır.

Münasibət iki hissədən ibarətdir - əlaqə başlığı Və bədən əlaqəsi. Əlaqə başlığı cədvəlin başlığına bənzəyir. Əlaqə başı atributlardan ibarətdir. Atributların sayı deyilir əlaqə dərəcəsi. Əlaqənin bədəni cədvəlin gövdəsinə bənzəyir. Əlaqənin bədəni ibarətdir tuples. Münasibətlər silsiləsi cədvəl sırasına bənzəyir. Münasibətlərin cərgələrinin sayı deyilir güc nisbəti.

Münasibət aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:

• Münasibətdə eyni çubuqlar yoxdur.
• Tuples sifariş edilmir (yuxarıdan aşağıya).
• Atributlar sıralanmır (soldan sağa).
• Bütün atribut dəyərləri atomikdir.

Əlaqəli verilənlər bazası münasibətlər toplusu adlanır.

Əlaqəli verilənlər bazası sxemi data verilənlər bazasına daxil edilmiş əlaqə başlıqları toplusudur.

Münasibət var İlk Normal Forma(1NF) yalnız skalyar (atom) qiymətləri ehtiva edərsə.