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リレーショナルデータベースモデル


リレーショナルデータモデルは、1970年にC. F. Coddによって導入されました。現在、最も広く使用されているデータモデルです。リレーショナルデータモデルは、世界を「相互に関連する関係(またはテーブル)のコレクション」として記述します。リレーショナルデータモデルには、要素のグループをリレーションに収集するデータテーブルの使用が含まれます。これらのモデルは、各テーブル設定に主キーまたは識別子が含まれるという考えに基づいて機能します。他のテーブルは、その識別子を使用して「リレーショナル」データリンクと結果を提供します。

現在、Oracle、IBM DB2、Microsoft SQL Serverなど、多くの商用リレーショナルデータベース管理システム(RDBMS)があります。 MySQL、mSQL(mini-SQL)、組み込みJava DB(Apache Derby)など、無料のオープンソースRDBMSも多数あります。データベース管理者は、構造化照会言語(SQL)を使用して、リレーショナルデータベースからデータ要素を取得します。

リレーショナルデータベースモデル

前述のように、主キーはリレーショナルデータモデルを作成および使用するための基本的なツールです。データセットのメンバーごとに一意である必要があります。すべてのメンバーに入力する必要があります。不整合は、開発者がデータを取得する方法に問題を引き起こす可能性があります。リレーショナルデータベースの設計に関するその他の問題には、データの過度の重複、欠陥のあるデータまたは部分的なデータ、またはテーブル間の不適切なリンクや関連付けが含まれます。日常的なデータベース管理の大部分は、データベース内のすべてのデータセットを評価して、それらが一貫して入力され、SQLまたはその他のデータ取得方法に適切に応答することを確認することを含みます。

たとえば、従来のデータベース行はタプルを表します。タプルは、インスタンスまたは仮想オブジェクトを中心に展開するデータのセットであり、主キーはその一意の識別子になります。データテーブルの列名は、データセットのすべての部分が持つ属性、識別子、または機能に関連付けられています。これらおよびその他の厳格な規則は、データベース管理者および設計者にリレーショナルデータベースセットアップを作成するための標準を提供するのに役立ちます。

データベース設計の目的
  • データの冗長性を排除する: 同じデータを複数の場所に保存してはなりません。これは、データが重複するとストレージスペースが無駄になるだけでなく、不整合が発生しやすくなるためです。
  • データの整合性と正確性を確保する: ライフサイクル全体にわたるデータの維持と正確性と一貫性の保証であり、データを保存、処理、または取得するシステムの設計、実装、および使用にとって重要な側面です。

リレーショナルモデルは、以下の基礎を提供しました:

  • データ/関係/制約の理論に関する研究
  • 多数のデータベース設計方法論
  • 構造化照会言語(SQL)と呼ばれる標準のデータベースアクセス言語
  • ほとんどすべての最新の商用データベース管理システム

リレーショナルデータベースは、SQLの開発と連動しています。 SQLの単純さ(初心者でも短時間で基本的なクエリの実行を学ぶことができる)は、リレーショナルモデルが人気の理由の大部分を占めています。

以下の2つの表は、製品コードフィールドを通じて相互に関連しています。 2つのテーブルは、共通のフィールドを作成するだけで相互に関連付けることができます。

表1

Product_code
説明
価格
A416
カラーペン
£25.00
C923
筆箱
£45.00


表2

Invoice_code
Invoice_line
Product_code
数量
3804
1
A416
15
3804
2
C923
24


RDMには次の4つの段階があります-

  • 関係と属性- さまざまなテーブルと各テーブルに関連する属性が識別されます。表はエンティティを表し、属性はそれぞれのエンティティのプロパティを表します。
  • 主キー- レコードを一意に識別するのに役立つ属性または属性のセットが識別され、主キーとして割り当てられます。
  • 関係- さまざまなテーブル間の関係は、外部キーを使用して確立されます。外部キーは、別のテーブルの主キーであるテーブルで発生する属性です。リレーション(テーブル)間に存在できるリレーションのタイプは、1対1、1対多、および多対多です。
  • 正規化- これは、データベース構造を最適化するプロセスです。正規化により、データベースの設計が簡素化され、冗長性と混乱が回避されます。さまざまな正規形は次のとおりです。

1.第一正規形
2.2番目の正規形
3.3番目の正規形
4.ボイス-コッド正規形
5.5番目の通常の形式

一連のルールを適用することにより、テーブルは線形プログレッシブ方式で上記の通常の形式に正規化されます。正規化の度合いが高くなるほど、設計の効率は向上します。

リレーショナルデータベースの利点

リレーショナルデータベースの主な利点は、ユーザーがデータを簡単に分類および保存できることです。データは後でクエリおよびフィルタリングして、レポートの特定の情報を抽出できます。リレーショナルデータベースも拡張が容易であり、物理的な組織に依存していません。元のデータベースの作成後、既存のすべてのアプリケーションを変更せずに、新しいデータカテゴリを追加できます。

その他の利点
  • 正確- データは1回だけ保存されるため、データの重複排除が不要になります。
  • 柔軟- 複雑なクエリは、ユーザーが簡単に実行できます。
  • コラボレーション- 複数のユーザーが同じデータベースにアクセスできます。
  • 信頼できる- リレーショナルデータベースモデルは成熟しており、よく理解されています。
  • 安全- リレーショナルデータベース管理システム(RDBMS)内のテーブルのデータは、特定のユーザーのみがアクセスできるように制限できます。

  1. データモデルの進化

    データの管理が重要であり、不可欠でした。したがって、データモデルはファイルシステムの問題を解決するために作成されました。これがDBMSのデータモデルです- 階層モデル 階層型モデルでは、階層関係は関係の集合によって形成され、ツリーのような構造を形成します。 関係は、親子タイプの形式で定義できます。 最初で最も人気のある階層モデルの1つは、IBMによって開発された情報管理システム(IMS)です。 例 階層は、従業員がインターン、契約中、またはフルタイムである可能性があることを示しています。サブレベルは、フルタイムの従業員がライター、シニアライター、または編集者として雇用できることを示

  2. 一元化されたデータベース管理システム

    一元化されたデータベースは、メインフレームコンピュータなどの単一の場所に保存されます。それはその場所からのみ維持および変更され、通常はLANやWANなどのインターネット接続を使用してアクセスされます。一元化されたデータベースは、大学、企業、銀行などの組織で使用されます。 上の図からわかるように、組織のすべての情報は単一のデータベースに保存されています。このデータベースは、集中型データベースと呼ばれます。 利点 一元化されたデータベース管理システムのいくつかの利点は次のとおりです- データベース全体が単一の物理的な場所に保存されるため、データの整合性が最大化されます。これは、データの