بانک های اطلاعاتی رابطه ای، پر کاربردترین انواع بانک های اطلاعاتی هستند، در این بانک های اطلاعاتی با مفاهیم رابطه ( جدول) ، سطر و ستون و ارتباط بین جداول سر وکار داریم. مدل رابطه ای یک یک مدل برای نمایش اطلاعات است و در معماری ansi/sparc در سطح خارجی قرار می گیرد.

خصوصیات بانک اطلاعاتی رابطه ای

سیستم های رابطه ای بر پایه یک اصل رسمی یا نظریه ای به نام مدل رابطه ای داده ها، استوار هستند.

این سیستم ها از جنبه های زیر رابطه ای می باشند.

۱- جنبه ساختاری

داده های بانک اطلاعاتی فقط به صورت جدول در اختیار کاربر قرار میگیرند. این جداول ساختار منطقی هستند نه ساختار فیزیکی ، یعنی اینکه در سطح فیزیکی سیستم آزاد است که داده ها را به هر شکلی که می خواهد ذخیره کند ولی در سطح منطقی تبدیل به جدول ها می شوند. این مدل یک مفهوم انتزاعی از داده ها را ارائه می دهد و کاربر درگیر جزئیات ذخیره سازی نمی شود.

۲- جنبه جامعیت

هر نوع قانون برای تضمین جامعیت و یکپارچگی داده ها بر روی جداول تعریف می شود.

۳- جنبه دستکاری

تمامی عملیات قابل اجرا روی داده ها به صورت عملکردهایی روی جدول جداول اجرا شده و نتیجه آنها نیز به شکل جدول می باشد.

این عملکردها عبارتند از:

الف- محدودیت (Restriction) : عملی که باعث بازیابی بعضی سطرهای جدول می شوند. یعنی سطرهایی که شرط خاصی را دارا باشند.

  • تصویر(Projection ) : عملی که باعث بازیابی تعدادی از ستون های جدول می شود.یعنی ستون مورد نظر ما.
  • الحاق (Join) : عملی که بر روی دو یا چند جدول بر اساس ستون های مشترک آنها اجرا شده و یک جدول شامل ستون های همه آنها تولید می کند.

 

مثال: با در نظر گرفتن دو جدول برای دانشجویان (students)  و رشته ها (Fields) بصورت زیر عملکردهای مختلف را اجرا می کنیم

Students

 

Fid Avg Name id
۱ ۱۷ ali ۱۰۰
۲ ۱۵ reza ۱۰۱
۲ ۱۹ sara ۱۰۲

Fields

Title fid
Computer ۱
Accounting ۲
Graphics ۳

الف – عملکرد محدودیت :

Students WHERE  Avg > 16

نتیجه :

Fid Avg Name Id
۱ ۱۷ ali ۱۰۰
۲ ۱۹ sara ۱۰۲

ب- عملکرد تصویر

Students OVER  Name , Avg

نتیجه :

Avg Name
۱۷ ali
۱۵ reza
۱۹ sara

 

 

 

ج- عملکرد الحاق

Fields and Students OVER Fid

نتیجه :

Avg Name Id Title Fid
۱۷ ali ۱۰۰ computer ۱
۱۵ Reza ۱۰۱ accountry ۲
۱۹ Sara ۱۰۲ accountry ۲

 

گاهی اوقات برای اجرای یک عمل نیاز به چند عمل کوچکتر است نتیجه هر کدام از این اعمال میانی هم به صورت جدول است.جدول هایی که به طور موقت ایجاد شده و از بین میرود و آخرین جدول (نتیجه آخرین عمل)به عنوان نتیجه نشان داده می شود.

جنبه های فوق را خصوصیات غیر رسمی بانک اطلاعاتی نیز می گویند.

معرفی چند اصطلاح رسمی

جدول زیر نمونه های از اصطلاحات رسمی در مدل رابطه ای ، مفهوم آنها و اصطلاحات رایج که به صورت غیر رسمی به جای آنها استفاده می شود، را نشان می دهد:

 

اصطلاحات رسمی جداول رابطه ای اصطلاحات غیر رسمی در جداول رابطه ای
چندگانه سطر
صفت ستون یا فیلد
کلید اصلی یک کلید منحصر به فرد
رابطه جدول
کاردینالیتی تعداد سطرها
درجه تعداد ستون ها
دامنه نوع داده یک ستون

 

چندگانه: همان سطح های جدول را می گویند. که عبارت از چند مقدار است.مثلا چندگانه<101,reza,15,2>

صفات: هر صفت عبارت است از چند مقدار ثبت شده برای یک خصوصیت است.مثلا صفت sara به عنوان نام یک دانشجو معادل ستون های جدول.

درجه: تعداد صفات (تعداد ستون های جدول)

کاردینالیتی: تعداد چندگانه ها; تعداد سطرهای جدول

دامنه: محدوده ای از داده هایی که می توان برای یک صفت در نظر گرفت.به عنوان مثال برای صفت Avg دامنه آن اعداد اعشاری بین ۰ و ۱۲۰ است.

رابطه: به مجموع مفاهیم فوق رابطه می گویند.اگر هر کدام از چندگانه های جدول را یک گزاره ی درست در نظر بگیریم رابطه مجموعه ای از گزاره های درست است.

خصوصیات رسمی بانک های اطلاعاتی رابطه ای

در یک رابطه (جدول):

۱- ترتیب قرار گرفتن چندگانه ها اهمیتی ندارد.
۲- ترتیب قرار گرفتن صفات اهمیتی ندارد.
۳- یک رابطه هیچ گاه چندگانه تکراری ندارد.اگر برای یک جدول کلید اصلی در نظر بگیریم هیچ گاه چندگانه تکراری نخواهیم داشت.
۴- هر چندگانه برای هر صفت فقط یک مقدار است.

 

کلید ها در جدول

بعضی از ستون های جدول مقادیر منحصر به فرد دارند و یا ممکن است ترکیبی از چند ستون جدول مقدار منحصر به فرد داشته باشد که به این ستون یا ترکیب این ستون ها ،ستون های کلیدی گفته می شود. انواع کلیدها در جدول عبارت است از:

کلیدهای کاندید(CK-Condidate Key)

ستون ها یا ترکیبی از چند ستون که مقدارشان منحصر به فرد است.مثل شماره دانشجویی، کد ملی و کد داوطلب در جدول داوطلبان کنکور.

کلید اصلی(PK-Primary Key)

یکی از کلیدهای کاندید که به عنوان مبنای دسترسی به اطلاعات استفاده میشود.مثل شماره دانشجویی  در جدول شماره دانشجویان یا کد داوطلب در جدول داوطلبان کنکور . کلید اصلی ستونی غیر داده ای است. یعنی جزء مشخصات اصلی نیست که بخواهد در آینده تغییر کند . بلکه مشخصه ای است که به هر موجودیت اضافه شده و هیچگاه نیاز به تغییر آن نیست.

کلیدهای جانشین (Alternative Key)

کلیدهای کاندیدی که کلید اصلی نیستند مثل کد ملی در جدول دانشجویان

کلید خارجی (FK –Foreign Key)

ستون هایی از یک جدول که متناظر با کلید اصلی در جدولی دیگر باشند مثل کد رشته در جدول دانشجویان که متناظر با ستون کدرشته یعنی کلید اصلی در جدول است.

نمایش قابل چاپ