Реляционная структура данных

Наименьшей единицей данных в реляционной модели является отдельное значение данных. Такие значения рассматриваются как атомарные, т.е. неразложимые, когда речь идет о данной модели. Доменом называют множество подобных значений одного и того же типа. Например, домен номеров поставщиков - это множество допустимых номеров поставщиков, домен объемов поставки - множество целых, больших нуля и меньших, например, 10000. Таким образом, домены представляют собой пулы значений, из которых берутся фактические значения, появляющиеся в атрибутах (столбцах). Смысл доменов заключается в следующем. Если значения двух атрибутов берутся из одного домена, то имеют смысл их сравнения, а, следовательно, и соединения, объединения и т.д. Если же значения атрибутов берутся из разных доменов, то всякие их сравнения лишены смысла. Отметим, что домены по природе своей являются в большей степени понятиями концептуальными и могут храниться или не храниться в базе данных как фактическое множество значений. Но они должны специфицироваться как часть определения базы данных, и определение каждого атрибута должно включать ссылку на соответствующий домен для избежания каких-либо двусмысленностей.

Теперь определим главный элемент реляционной структуры - отношение.

Отношение на доменах D₁,D₂,…,D_n. состоит из заголовка и тела. Заголовок состоит из такого фиксированного множества атрибутов A₁,A₂,…,A_n, что существует взаимно однозначное соответствие между этими атрибутами A_i и определяющими их доменами . Тело состоит из меняющегося во времени множества кортежей, где каждый кортеж в свою очередь состоит из множества пар атрибут-значений , , по одной такой паре для каждого атрибута в заголовке. Для любой заданной пары атрибут-значение является значением из единственного домена , с которым связан атрибут . Если теперь посмотреть на отношения рис. 4.8, то можно увидеть, что все они соответствуют приведенному определению отношения.

Строго говоря, когда мы изображаем отношение в виде таблицы, мы просто используем удобный способ представления отношения на бумаге. Таблица и отношение в действительности не одно и тоже. Дело в том, что при изображении таблицы мы явно или неявно упорядочиваем расположение столбцов (атрибутов) и строк (кортежей), хотя отношение – это математическое множество, а множество в математике не обладает каким-либо упорядочением.

Значение „n“ - число атрибутов в отношении называется степенью отношения. Отношение степени один называется унарным, степени два - бинарным, степени три - тернарным, степени n – n-арным. В приведенной на рис. 4.8 базе данных степень отношений R₁ и R₂ равна четырем, а отношения R₃- пяти. Число кортежей в отношении называется кардинальным числом этого отношения. Кардинальные числа отношений R₁, R₂ и R₃ на рис 4.8 равны соответственно 3, 3 и 7. Кардинальное число отношения изменяется во времени (кортеж может быть добавлен или удален) в отличие от его степени.