Эдгар Кодд предложил реляционную модель данных в 1970 году. Модель реляционной базы данных является самой популярной моделью данных. Она очень проста и легко понятна специалистам информационных систем и конечным пользователям[20].
Понимание реляционной модели очень просто, так как оно очень похоже на модель отношения сущностей. В данных модели ER представлены как сущности аналогично здесь данные представлены в виде отношений, которые изображены с использованием двумерных таблиц[14].
Также атрибуты представлены в виде столбцов таблицы.
Основная концепция в реляционной модели - это отношение. На простом языке отношение представляет собой двумерную таблицу. Таблица может использоваться для представления некоторой информации о сущности или некоторой взаимосвязи между ними. Даже таблица для информации о сущности и таблицы для информации о взаимоотношениях аналогична по форме. Только из типа информации, приведенной в таблице, можно определить, является ли таблица для сущности или отношения. Сущности и отношения, которые мы изучали в модели ER, аналогичны отношениям в этой модели. В реляционной модели таблицы представляют собой все сущности и отношения, идентифицированные в модели ER[9].
Строки в таблице представляют записи, а столбцы отображают атрибуты объекта.
На рисунке 2 показана структура отношения в реляционной модели.
Рисунок 2 - Структура отношения в реляционной модели
Таблица демонстрирует определенные свойства. Это столбец однородный. То есть каждый элемент в определенном столбце имеет тот же тип. Рисунок 2 отображает два столбца для EmpNo и Name. В столбце EmpNo имеются только номера сотрудников, которые являются числовыми. Аналогично, в столбце «Имя» есть алфавитные записи. EmpNo не может иметь некоторое нечисловое значение (например, буквенное значение). Аналогично для столбца Name допускаются только буквенные значения.
Рисунок 3 - Колонки таблиц
Другим важным свойством таблицы является то, что каждое значение элемента является атомарным. То есть, предмет не может бытьразделен. Например, возьмите элемент имени. Он может иметь имя, имя или фамилию. Поскольку это будут три разные строки, поэтому они не могут быть помещены под один столбец, например Name. Все три части расположены в трех разных колонках. В этом мы можем разместить их под именами FirstName, MiddleName и LastName (рисунок 4).
Рисунок 4 - Атомарные значения столбцов
Каждая таблица должна иметь первичный ключ. Первичный ключ - это некоторый столбец таблицы, значения которого используются для различения разных записей таблицы.
В рамках данного отношения может быть один атрибут со значениями, которые уникальны в пределах отношения, которое может использоваться для идентификации кортежей этого отношения. Этот атрибут считается первичным ключом для этого отношения.
Не каждое отношение будет иметь первичный ключ с одним атрибутом. Возможно, существует вероятность того, что некоторая комбинация атрибута при объединении имеет уникальное свойство идентификации. Эти атрибуты как группа называются составными первичными ключами. Комбинация, состоящая из одного атрибута, является частным случаем[15].
Существование такой комбинации гарантируется тем, что отношение является множеством. Так как множества не содержат повторяющихся элементов, каждый кортеж отношения является уникальным относительно этого отношения. Следовательно, по крайней мере комбинация всех атрибутов имеет уникальное свойство идентификации[6].
На практике обычно не обязательно включать все атрибуты - обычно требуется некоторая меньшая комбинация. Таким образом, каждое отношение имеет первичный (возможно, составной) ключ.
Кортежи представляют объекты в реальном мире. Первичный ключ служит уникальным идентификатором для этих объектов.
Должен быть столбец, имеющий различное значение во всех строках, с помощью которого можно идентифицировать все строки. То есть все строки должны быть уникальными (рисунок 5).
Рисунок 5 - Таблица с первичным ключом «EmpNo» и степенью «3»
В этой таблице EmpNo может использоваться как первичный ключ. Так как это единственный столбец, где все значения различны. В то время как в Ename есть две колонки William и в DOJ, 15 июля 1998 года то же самое для трех строк нет 1,3 и 4. Если мы будем использовать DOJ в качестве основного ключа, тогда будет три записи, которые имеют тот же DOJ, Невозможно отличить эти три записи. Для этого DOJ не может быть первичным ключом для этой таблицы. По аналогичным причинам Ename не может использоваться в качестве первичного ключа.
Имена столбцов различны. Невозможно иметь два столбца с одинаковым именем в таблице. Поскольку столбец указывает атрибут, наличие двух столбцов с одинаковым именем означает, что мы указываем одно и то же свойство в двух столбцах, что неприемлемо. Общее количество столбцов в таблице указывает его степень. Говорят, что таблица с n столбцами имеет степень n[19].
Домен в реляционной модели содержит все возможные значения для атрибута. Например, есть таблица Employee, в которой есть атрибут назначения. Предположим, атрибут назначения может принимать «PM», «Trainee», «AGM» или «Developer». Затем мы можем сказать, что все эти значения составляют домен для атрибута «Обозначение». Атрибут представляет собой использование домена в рамках отношения. Аналогично атрибут Name может принимать алфавитные строки. Таким образом, для атрибута Name будет задан все возможные допустимые алфавитные строки.