Реляционные базы данных

Первые системы управления базами данных появились в середине шестидесятых годов XX века и поддерживали иерархическую модель данных в которой между записями существовали отношения предок/потомок. Спустя короткое время, были разработаны сетевые базы данных, в основу которых была заложена значительно более сложная сетевая модель. У каждой из этих моделей имелись свои достоинства и недостатки, которые сыграли ключевую роль в развитии реляционной модели.

В 1970 году статья научного сотрудника компании IBM доктора Е. Ф. Коддао реляционной модели данных произвела революцию в подходе к хранению и обработке информации. На основе этой модели в семидесятые годы были разработаны первые реляционные базы данных, а в настоящее время они рассматриваются как стандарт для современных коммерческих СУБД.

В реляционных базах данных вся информация сведена в таблицы, строки и столбцы которых называются записями и полями соответственно. Эти таблицы получили название реляций [Отношение — математический термин из теории множеств, которая легла в основу реляционной модели данных. В английском языке слову "отношение" соответствует слово relation, отсюда название "реляция". — Ред. ], поэтому модель стала называться реляционной. Записи в таблицах не повторяются. Их уникальность обеспечивается первичным ключом, содержащим набор полей, однозначно определяющих запись. Для быстрого поиска информации в базе данных создаются индексы по одному или нескольким полям таблицы. Значения индексов хранятся в упорядоченном виде и содержат ссылки на записи таблицы. Для автоматической поддержки целостности связанных данных, находящихся в разных таблицах, используются первичные и внешние ключи. Для выборки данных из нескольких связанных таблиц используются значения одного или нескольких совпадающих полей. Например, таблица регистрации междугородних телефонных разговоров может содержать следующие сведения:

• Номер заказа
• Код услуги
• Номер телефона
• Дата разговора
• Код города
• Продолжительность разговора
• Стоимость
• Примечание

Записи о междугородних разговорах заносятся в книгу регистрации в табличном виде в хронологическом порядке (рис. 1.1). Каждая строка имеет одинаковую структуру и состоит из восьми полей. В рассматриваемом примере это поля : Номер заказа, Код услуги, Номер телефона, Дата разговора, Код города, Продолжительность, Стоимость.

Рис. 1.1. Книга регистрации междугородних разговоров

Замечание

В реляционных базах данных поля могут иметь разные типы данных (числовой, строковый, типа даты и т. п.), но для каждой записи тип данных поля остается неизменным.

Одним из важных требований к базам данных является быстрая выборка хранимой в ней информации. Используя телефонно-адресную книгу, в которой данные упорядочены по фамилиям, вы можете найти номер телефона по фамилии его владельца. Однако, если записи в книге регистрации междугородних разговоров упорядочены в хронологическом порядке, вам придется потратить значительное время на получение списка клиентов, заказывавших разговор с определенным городом, или на выяснение того, в каком районе проживают абоненты, приносящие наибольшую прибыль телефонной компании своими продолжительными разговорами.

На помощь приходят компьютерные базы данных. Они, несмотря на огромный объем хранящейся в них информации, обеспечивают высокую скорость поиска необходимой информации. В таких базах данных пользователь может выполнить поиск по любому интересующему его параметру. Кроме того, компьютерные базы данных очень компактны. База данных, содержащая несколько тысяч записей, может поместиться на одной дискете.