Реляционная база данных (РБД) - это база данных, организованная и управляемая на основе реляционной модели данных. В реляционной модели данные представлены в виде таблиц (отношений), которые состоят из строк (кортежей) и столбцов (атрибутов). Каждая таблица представляет собой отношение между данными и имеет уникальное имя.
Основные термины и определения реляционной модели данных:
- Таблица (отношение): Таблица является основной структурой данных в реляционной модели. Она представляет собой двумерную сетку, где строки соответствуют отдельным записям данных (кортежам), а столбцы содержат атрибуты (поля) с определенными типами данных. Каждая таблица имеет уникальное имя, которое идентифицирует ее в базе данных.
- Кортеж (строка): Кортеж представляет собой отдельную запись данных в таблице. Каждый кортеж содержит значения атрибутов, соответствующих столбцам таблицы.
- Атрибут (столбец): Атрибут представляет собой конкретную характеристику данных в таблице. Каждый атрибут имеет имя и определенный тип данных, который определяет формат значений, которые могут быть сохранены в данном столбце.
- Ключ (Primary Key): Первичный ключ - это уникальный атрибут таблицы, который идентифицирует уникальные записи в таблице. Значение первичного ключа не может повторяться для разных записей в таблице и обеспечивает уникальность каждой строки.
- Внешний ключ (Foreign Key): Внешний ключ - это атрибут таблицы, который связывается с первичным ключом другой таблицы. Он обеспечивает связь между таблицами и используется для создания отношений между данными в разных таблицах.
- Запрос (Query): Запрос представляет собой команду для извлечения, обновления, добавления или удаления данных из таблицы. Запросы позволяют получать нужную информацию из базы данных на основе определенных условий.
- Нормализация: Нормализация - это процесс организации данных в реляционной базе данных для устранения избыточности и обеспечения эффективной структуры хранения данных. Нормализация позволяет предотвращать аномалии данных и обеспечивать целостность и оптимальность базы данных.
Реляционная модель данных является одной из наиболее широко используемых моделей для организации данных в современных базах данных. Она обеспечивает простоту, гибкость и эффективность хранения и обработки данных, что делает ее популярной для различных приложений и систем.
Разберем более подробно, что, где и как.
- Таблица:
Таблица в реляционной базе данных представляет собой структурированную совокупность данных, организованных в виде двумерной сетки. Она состоит из строк (кортежей) и столбцов (атрибутов). Каждая строка таблицы представляет собой запись данных, а каждый столбец содержит определенный атрибут этой записи. Уникальное имя таблицы служит для ее идентификации в базе данных.
- Типы полей:
Типы полей определяют формат данных, которые могут быть сохранены в каждом атрибуте (столбце) таблицы. В реляционной базе данных существует несколько типов данных, включая:
- Целочисленные типы (INT, INTEGER, SMALLINT, BIGINT и др.): для хранения целых чисел.
- Дробные типы (FLOAT, DOUBLE, DECIMAL и др.): для хранения чисел с плавающей запятой или десятичных чисел.
- Символьные типы (CHAR, VARCHAR, TEXT и др.): для хранения текстовых данных разной длины.
- Даты и времена (DATE, TIME, DATETIME и др.): для хранения даты, времени или комбинации даты и времени.
- Свойства полей:
Каждый атрибут (столбец) таблицы может иметь определенные свойства, которые определяют его поведение и характеристики:
- NULL/NOT NULL: Определяет, может ли атрибут содержать значение NULL (отсутствие значения) или он обязан иметь непустое значение.
- DEFAULT: Устанавливает значение по умолчанию для атрибута, если он не указан при добавлении новой записи.
- UNIQUE: Указывает, что значения в атрибуте должны быть уникальными, то есть не могут повторяться в разных записях.
- PRIMARY KEY: Определяет атрибут в качестве первичного ключа, который уникально идентифицирует каждую запись в таблице.
- FOREIGN KEY: Устанавливает связь с атрибутом в другой таблице, что обеспечивает целостность данных и связь между таблицами.
- CHECK: Определяет условие или ограничение на значения, которые могут быть сохранены в атрибуте.
Ключевое поле (Primary Key) - это уникальный атрибут таблицы, который служит для уникальной идентификации каждой записи в таблице. Значение первичного ключа не может повторяться в разных строках таблицы, что обеспечивает уникальность идентификации данных. Первичный ключ позволяет быстро находить и обновлять записи в таблице и обеспечивает целостность данных.
Схема данных - это описание структуры и организации данных в базе данных. Она определяет список всех таблиц, их атрибуты, типы данных и связи между таблицами. Схема данных представляет собой "карту" базы данных и определяет, какие данные могут быть хранены в базе данных и как они будут организованы.
Нормализация базы данных - это процесс организации данных в реляционной базе данных для устранения избыточности и обеспечения эффективной структуры хранения данных. Цель нормализации - устранение аномалий данных и минимизация избыточности для повышения эффективности хранения и обработки данных.
Нормализация баз данных выполняется по нескольким нормальным формам (1НФ, 2НФ, 3НФ, и т.д.), каждая из которых представляет определенные требования к организации данных. Чем выше нормальная форма, тем более структурированной и оптимальной становится база данных.
Нормализация помогает устранить избыточность данных, предотвращает аномалии при обновлении, вставке или удалении данных и улучшает производительность при выполнении запросов к базе данных.
