Недоліком реляційних баз є недостатня наочність організації структури даних.

Банк даних.

З поняттям бази даних тісно пов’язуються поняття банку даних та система керування базами даних. Банк даних - це побудована на технології баз даних система мовних, організаційних та програмних засобів, призначених для централізованого нагромадження і колективного використання даних. Банк даних охоплює спеціальні структури інформації, алгоритми, спеціальні мови, програмні та апаратні засоби, що забезпечує створення і експлуатацію системи нагромадження інформації, яка поступає від кількох джерел, її обновлення, корегування та багаторазове використання, а також прямий зв’язок з користувачем для отримання відповідей на будь-які, навіть не заплановані запитання.

В банку даних здійснюється збереження та пошук інформації, завантаження та обновлення даних, їх реорганізацію та відновлення. Основні вимоги до банку даних: інтеграція баз даних і цілісність кожної з них, незалежність, мінімальна надлишковість даних, що зберігаються, і здатність до їх розширення. Важливою умовою ефективного функціонування банку даних є забезпечення захисту даних від несанкціонованого доступу або випадкового знищення даних, що зберігаються.

2. Реляційна модель баз даних.

Основні поняття реляційних базах даних.

Як правило, розрізняють два рівні абстракції представлення даних у вигляді інформаційної та фізичної моделей. Користувач мало звертає увагу на організацію фізичного зберігання інформації - його цікавить логічне представлення даних. Інформаційна модель повинна відображати предметну ділянку в зрозумілих і звичних для користувача термінах. Змістовно база даних містить структуровану певним чином інформацію про факти, події, об’єкти та їх властивості і зв’язки між ними.

Концепція реляційної моделі бази даних запропонована Е.Ф.Коддом в 1970 році для розв’язання наступної задачі - забезпечити незалежність представлення та опису даних від прикладних програм. В основі цієї моделі лежать поняття відношення (relations), подане у вигляді таблиці з дотриманням деяких обмежувальних умов. Основні взаємопов’язані поняття фізичного, спеціального прикладного та математичного рівнів побудови реляційної бази даних та їх взаємовідношення показані в таблиці, в рядках якої знаходяться еквівалентні поняття:

Таблиця

Основні поняття реляційної бази даних та їх взаємозв’язок. |

Фізичний рівень | Спеціальний прикладний рівень | Математичний рівень

1 | Файл | Таблиця | Відношення

2 | Запис | Рядок | Кортеж

3 | Поле | Стовпець | Атрибут

Таблиця зрозуміла оглядово і звична для людей. Оригінальність підходу Е.Ф.Кодда полягає в застосовані до відношень впорядкованої системи операцій, що дозволяє отримувати складені відношення з бази (виводити, обчислювати, проводити арифметичні операції). Використання відношень дозволяє ділити інформацію на таку, що зберігається постійно і таку, яка отримується в результаті визначених перетворень над постійною. Е.Ф.Кодд показав, що набір відношень (таблиць) може бути використаний для збереження даних про об’єкти реального світу і моделювання зв’язків між ними. Під таблицею будемо розуміти структуру заголовку даної таблиці плюс сукупність записів даних у відповідності із заголовком. Наприклад, для збереження інформації про об’єкти з назвою “студент” можна використати відношення СТУДЕНТ, в якому властивості об’єктів розміщуються в стовпцях таблиці:

Таблиця

Список студентів.

Прізвище І. П. | Дата народження | Курс | Спеціальність

Хагба Р.Д. | 12.02.1970 | 2 | історія

Качарава Д.В. | 15.04.1967 | 1 | біологія

Іванов І.І. | 18.11.1968 | 3 | прикладна математика

Федорів М.Ж. | 31.11.1969 | 4 | фізика

Стовпці відношення називають атрибутами і їм присвоюють імена. Список імен атрибутів відношення називається схемою відношення. Таблиці не дозволяють проводити узгодження наступних трьох способів маніпулювання даними: впорядкування, групування по певних ознаках, доступ по дереву параметрів. Це пов’язано з тим, що в таблиці всі три способи маніпулювання жорстко закріплені: дані впорядковані по одному параметру і не впорядковані по іншому.

Відношення реляційних баз даних.

Відношення реляційної бази даних діляться на два класи: об’єктні та зв’язні. Об’єктне відношення зберігає дані про об’єкти (екземпляри сутності). В об’єктному відношенні один (або декілька) з атрибутів однозначно ідентифікують об’єкт. Такий ключовий атрибут називається (одиничним чи множинним) ключем відношень або первинним атрибутом. Ключ, як правило, знаходиться у першому стовпці. Інші атрибути функціонально залежать від даного ключа. Ключ може включати кілька атрибутів (складний ключ). В об’єктному відношенні атрибути не повинні дублюватися. Це основне обмеження в реляційній базі даних для збереження цілісності даних. Зв’язне відношення зберігає ключі двох чи більше об’єктних відношень, тобто по ключах встановлюються зв’язки між об’єктами відношень. Зв’язне відношення може мати і інші атрибути, які функціонально залежать від цього зв’язку. Ключі в зв’язних відношеннях називаються зовнішніми (сторонніми) ключами, оскільки вони є первинними ключами інших відношень.

Умови і обмеження, які накладаються на відношення реляційних баз даних на табличному рівні представлення, можна сформулювати наступним чином:

Фізична організація файлів баз даних.

Сучасні бази даних можуть представлятися сукупністю взаємопов’язаних таблиць. Тіло типового файлу бази даних для однієї таблиці містить заголовок таблиці та власне послідовно організований набір записів. В заголовку