Odatda ma'lumotlar bazasi tizimlari foydalanuvchilariga misollarni so'rashda yordam beradigan so'rovlar tili bilan jihozlangan. Bunday ikkita tur mavjud - relyatsion algebra va relyatsion hisob. Birinchisi, aloqa misollarini kirish sifatida qabul qiluvchi va misol munosabatlarini chiqish sifatida chiqaradigan protsessual so'rovlar tili. Buning uchun birlik yoki ikkilik hisoblardan foydalanadi. Relyatsion algebra rekursiv tarzda bajariladi va oraliq natijalar munosabatlar sifatida qabul qilinadi.
Kartezian mahsuloti (Χ)
Ikki xil munosabatlardagi ma'lumotlarni birlashtiradi.
Notlash – r Χ s, bu erda r va s nisbatlar va ularning chiqishi
sifatida aniqlanadi
r Χ s={qt | q ∈ r va t ∈ s}.
Xulosa. Qo‘llanma bilan yozilgan barcha kitoblar va maqolalarni ko‘rsatadigan munosabatni o‘rnatadi.
Amalni qayta nomlash (r).
Relational algebra munosabati natijalardir, lekin hech qanday nomsiz. Nomini o'zgartirish operatsiyasi kichik yunoncha r harfi bilan belgilangan chiqish qiymatini o'zgartirishga imkon beradi.
Belgi – r x (E), bu erda E ifodasining natijasi nom bilan birga saqlanadix.
Qoʻshimcha operatsiyalar:
- choraha oʻrnatilgan;
- topshiriq;
- tabiiy aloqa.
Munosabatlar hisobi
Bu protsessual boʻlmagan soʻrovlar tili, yaʼni u nima qilish kerakligini aytadi, lekin uni qanday amalga oshirishni tushuntirmaydi. Relyatsion hisob ikki shaklda mavjud:
- korrelyatsiya hisobi;
- oʻzgaruvchilar diapazonlarini filtrlash.
Izoh - T/Holat: shartni qondiradigan barcha T kortejlarni qaytaradi. Natija. Nomli kortejlarni qaytaradi. TRC miqdorini aniqlash mumkin. Ekzistensial (∃) va universal kvantlardan (∀) foydalanishingiz mumkin. Xulosa. Yuqoridagi so‘rov avvalgisi bilan bir xil natija beradi.
Domen aloqasi hisobi DRC
Filtr oʻzgaruvchisi kortejli butun son qiymatlari oʻrniga atribut domenidan foydalanadi (yuqorida aytib oʻtilgan TRCda bajarilganidek).
Notlash – {a 1, a 2, a 3, …, a | P (a 1, a 2, a 3, …, a)}, bu erda a1, a2 atributlar, P esa ichki qiymatlar bilan tuzilgan formulalarni bildiradi.
Xulosa. Maqola, sahifa va mavzuni TutorialsPoint aloqasidan oʻrnatadi, bu yerda mavzu maʼlumotlar bazasi hisoblanadi.
TRC singari, DRC ham ekzistensial va universal kvantlar yordamida yozilishi mumkin. DRC relyatsion algebra operatorlarini ham o'z ichiga oladi. Hisoblash, hisoblash va nuqtalar orasidagi munosabatlarning korrelyatsiyasi ifodasining kuchi ekvivalent.
Relyatsion hisob va algebraning variatsiyalari va sxemalari
ER modeli diagrammalarda kontseptuallashtirilganda, tushunish osonroq bo'lgan muhim munosabatlarning yaxshi ko'rinishini beradi. Sxematik tasvirlarni relyatsion sxemaga solishtirish mumkin, ya'ni ular bir-biri bilan birgalikda tuzilishi mumkin. Relyatsion modelga barcha ER cheklovlarini import qilish mumkin emas, lekin taxminiy tuzilmani yaratish mumkin. Grafiklarni ushbu tizimga aylantirish uchun bir nechta jarayonlar va algoritmlar mavjud. Ulardan ba'zilari avtomatlashtirilgan, boshqalari esa qo'lda yaratilgan. ER jadvallari asosan quyidagi mezonlardan iborat:
- obyekt va uning atributlari;
- havola, bu yuqoridagi qiymatlar oʻrtasidagi bogʻlanish.
Ob'ektlar va munosabatlarni solishtirish turli usullar va sxemalarda sodir bo'ladi. Masalan, ob'ekt ba'zi atributlarga ega bo'lgan haqiqiy dunyo ob'ektidir. Moslash jarayoni, algoritm quyidagicha:
- har bir ob'ekt uchun jadval yarating;
- atributlar mos keladigan ma'lumotlar turlariga ega jadval maydonlariga aylanishi kerak;
- asosiy kalitni e'lon qilish.
Munosabat - bu ob'ektlar o'rtasidagi assotsiatsiya. Kompilyatsiya jarayoni quyidagicha:
- munosabatlar jadvalini yarating;
- barcha ishtirokchi ob'ektlarning asosiy kalitlarini tegishli ma'lumotlar turlariga ega jadval maydonlari sifatida qo'shing;
- agar munosabat har qanday atributga ega boʻlsa, har bir atributni jadval maydoni sifatida belgilang;
- hamma narsani tashkil etuvchi asosiy kalitni birlashtiringqolganlari ishtirokchi ob'ektlar uchun;
- barcha chet el kalit cheklovlarini belgilang.
Kuchsiz to'plamlar va ierarxik ob'ektlarni ko'rsatish ma'lum bir tizimga muvofiq sodir bo'ladi. Avvalo, ushbu qadriyatlarning muhim asoslari va ta'riflarini tushunish kerak. Zaif xususiyatlar to'plami - u bilan bog'langan asosiy kalitga ega bo'lmagan. Ko'rsatish jarayoni quyidagicha:
- kuchsiz ob'ektlar to'plami uchun jadval yarating;
- barcha atributlarni sxemaga maydon sifatida qo'shing;
- identifikatsiyalash uchun asosiy kalitni belgilang;
- barcha chet el kalit cheklovlarini oʻrnating.
Munosabat algebrasi tilini ixtisoslashtirish yoki umumlashtirishga asoslangan ierarxik ob'ektlarni ko'rsatish ketma-ket ob'ektlar shaklida sodir bo'ladi. Algoritm quyidagicha:
- barcha yuqori darajadagi ob'ektlar uchun jadvallar yaratish;
- asosiy kalitlarni qo'shish;
- past darajada past darajadagi ob'ektlarning barcha boshqa atributlarini amalga oshirish;
- jadvalning asosiy kalitlarini e'lon qilish;
- xorijiy kalit cheklovlarini oʻrnating.
Ma'lumotni tavsiflash, saqlash va o'zgartirish uchun mavjud variantlar
SQL - relyatsion ma'lumotlar bazalari uchun dasturlash tili. U algebra va korrelyatsiya hisobi asosida ishlab chiqilgan. SQL barcha asosiy DBMS distributivlari bilan paket sifatida keladi. Ma'lumotlar va ularni boshqarish uchun tillarni o'z ichiga oladi. Relyatsion algebra SQL ma'lumotlarini aniqlash xususiyatlaridan foydalanib, siz ma'lumotlar bazasi sxemasini loyihalashingiz va o'zgartirishingiz mumkin,boshqaruv va sozlash xususiyatlari, shuningdek, ma'lumotlarning o'zgarishi tizimda o'rnatilgan ma'lumotlarni saqlash va olish imkonini beradi. Tuzilish va tizimni aniqlash uchun quyidagi buyruqlar toʻplamidan foydalanadi:
- maʼlumotlar bazasidan yangi maʼlumotlar bazalari, jadvallar va koʻrinishlarni yaratadi.
- buyruqlarni chiqaradi.
- ma'lumotlar bazasi sxemasini o'zgartiradi.
- bu buyruq satr obyektiga atribut qoʻshadi.
SQL ma'lumotlarni manipulyatsiya qilish tili (DML) bilan jihozlangan. U ma'lumotlarni kiritish, yangilash va o'chirish orqali ma'lumotlar bazasi namunasini o'zgartiradi. DML barcha ma'lumotlarni o'zgartirish uchun javobgardir. SQL DML bo'limida quyidagi buyruqlar to'plamini o'z ichiga oladi:
- SELECT asosiy soʻrov buyruqlaridan biridir. U relyatsion algebraning proyeksiya operatsiyasiga o'xshaydi. U WHERE bandida tavsiflangan shart asosida atributlarni tanlaydi.
- FROM - Bu bo'lim atributlar tanlanadigan/proyeksiya qilinadigan argument sifatida nom oladi. Agar bir nechta nom berilgan boʻlsa, bu element Dekart mahsulotiga mos keladi.
- QAYER - Bu boʻlim prognoz qilingan atributga mos kelishi uchun bajarilishi kerak boʻlgan predikat yoki shartlarni belgilaydi.
Buyruqlar ham bor:
- qo'shish;
- qiymatlarni oʻzgartirish;
- oʻchirish.
Relational algebra so'rovlarini yaratish
Qidiruvni qurishda vazifa to'g'ri natijaga olib keladigan operatsiyalar tuzilishini topishdir. Relyatsion algebraning asosiy amallari oddiyoperandlar sifatida bir yoki ikkita munosabat bilan operatsiyalar. Ketma-ketlikning qo'shma effektlari yakuniy natijani aniqlaydi. Ma'lumotlar bazalaridagi relyatsion algebra tizimi juda oddiy bo'lganligi sababli, yakuniy natijaga erishishdan oldin ko'plab oraliq natijalarni olish mumkin, ular yangi olingan ma'lumotlarni ishlab chiqaruvchi operandlar sifatida ham qo'llaniladi.
Koʻpchilik operatorlar uchun soʻrovlar tartibi va ularning bajarilishi muhim emas, yaʼni oraliq maʼlumotlarni turli usullarda shakllantirish va birlashtirish orqali bir xil natijaga erishish mumkin. Amalda, ma'lumotlar bazasini qidirish juda oson. Operatsiyalarni va oraliq natijalarni bajarish tizimi so'rovlarni optimallashtiruvchi tomonidan aniqlanadi. Savollarni, talablarni shakllantirishda siz
avval javobga erishish uchun qaysi munosabatlar zarurligini tanlashingiz, so'ngra operatsiyalar va oraliq natijalarni belgilashingiz kerak. Natijalar ma'lumotlar bazasidagi relyatsion algebra so'rovining tuzilishi diagramma sifatida ko'rsatilishi mumkin. Talablarni optimallashtiruvchilar ijroni iloji boricha samarali tashkil etishga harakat qilishadi. Amalda, bu odatda oraliq natijalarni imkon qadar tezroq kamaytirishga harakat qilishlarini anglatadi. Bunda relyatsion algebraning umumiy misollari yordam beradi.
1-misol.
Ma'lumotga bo'lgan ehtiyoj: 1999-yilda tekshirish vaqtida kamchiliklar aniqlangan 1996-yilda ishlab chiqarilgan avtomobillar haqida ma'lumot.
Birinchidan, munosabatlarning barcha atributlari qiymatlarini tushunish uchun avtomobillar haqidagi ma'lumotlar ko'rsatiladi. Tekshiruvlar to'g'risidagi ma'lumotlar "Tekshiruv" jadvalida saqlanadi va agar aniqlangan bo'lsanosozliklar, ular "Muammolar" jadvalida qayd etiladi. Shunday qilib, kerakli ma'lumotlarni olish uchun ushbu uchta jadval kerak.
Faqat 1996 yilgi avtomobillar qiziq. Avtomobilning model diapazoni avtomobil haqidagi ma'lumotlar jadvali qatorida o'rnatilgan atributning qiymati sifatida ko'rsatilgan. Birinchi oraliq natija 1996 yilgi variantlarni ifodalovchi kortejlardan iborat.
Demak, faqat shu davrni qamrab oluvchi qatorlar kerak. Ularni ajratib olish uchun tanlovdan foydalanishingiz kerak. Endi zarur bo'lgan mashinalar va tekshiruvlar mavjud. Keyin satrlar birlashtirish operatsiyasi yordamida birlashtiriladi. Ular umumiy registr raqami bilan birlashtirilishi kerak, chunki u yagona umumiy ustun bo'lgani uchun tabiiy birlashma ishlatiladi.
Tekshiruv paytida muammolar bor yoki yoʻqligini bilish uchun muammoli qatorlarni chek bilan bogʻlash kerak. Nazorat qatorlarini avtomashinalarga ulagandan so'ng, siz ushbu natijani nosozliklar jadvaliga ulashingiz mumkin. A'zolik umumiy ro'yxatga olish raqami va tasdiqlangan sanaga asoslanishi kerak. Bular jadvallardagi yagona umumiy ustunlar, shuning uchun tabiiy birlashma ishlatiladi.
Oraliq natijalarsiz hisoblash variantlari
2-misol.
Talab qilinadigan maʼlumotlar: 1995-yil modeli yoki 2000-yilda sinovdan oʻtmagan eski avtomobillar uchun haydovchining ismi. Ism "Haydovchi" jadvalida. Huquqni muhofaza qilish organlari "Tekshiruv va oshxonadagi avtomashinalar" jadvalida tasvirlangan. Shunday qilibShunday qilib, bu uchta jadval kerak. Birinchidan, siz 2000 yilda tekshirilmagan mashinalarni topishingiz kerak. Ushbu muammoni faqat jadvalda keltirilgan tekshirishlar yordamida hal qilish mumkin emas, chunki unda amalga oshirilmagan tekshiruvlar emas, balki o'tkazilgan tekshirishlar to'g'risidagi ma'lumotlar mavjud. Bu muammo 2000 yilgacha tekshirilgan qo'shimcha avtomobillarni izlash orqali hal qilinadi. Aslida, faqat ularning roʻyxatga olish raqamlari kerak.
Yuqoridagilardan tashqari ma'lumotni qanday o'zgartirish yoki topishni ko'rsatadigan boshqa misollar ham mavjud. So'rov variantlari maxsus operatsiyalar yordamida optimallashtirilishi mumkin. Aslida, maʼlumotlarni qidirish va topishni imkon qadar oson va sodda qilish uchun relyatsion hisob modeli mavjud.
Ma'lumot himoyalangan va himoyalangan joyda
Relyatsion algebraning relyatsion ma'lumotlar modeli yozuvlarni o'z ichiga olgan fayl formatlarida saqlanadi. Jismoniy darajada, haqiqiy ma'lumotlar ba'zi qurilmalarda elektromagnit formatda o'rnatiladi. Ushbu xotira qurilmalarini uchta toifaga bo'lish mumkin:
- Asosiy. Ushbu turkumga protsessorga bevosita kirish mumkin bo'lgan xotira kiradi. Registrlar, tezkor xotira (kesh) va asosiy xotira (RAM) to'g'ridan-to'g'ri markazga kirish mumkin, chunki ularning barchasi anakart yoki chipsetda joylashgan. Bu saqlash odatda juda kichik, oʻta tezkor va barqaror emas. Davlatni saqlash uchun doimiy quvvat manbai talab qilinadi. Agar u bajarilmasa, undagi barcha maʼlumotlar yoʻqoladi.
- Ikkinchi darajali. Kelajak uchun ma'lumotlarni saqlash uchun foydalaniladifoydalanish yoki zaxiralash. Magnit disklar, optik disklar (DVD, CD va boshqalar), qattiq disklar, flesh-disklar va magnit lentalar kabi protsessor chiplari yoki anakartning bir qismi bo'lmagan xotira qurilmalarini o'z ichiga oladi.
- Uchinchi daraja. Katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash uchun foydalaniladi. Bunday saqlash qurilmalari kompyuter tizimidan tashqarida bo'lganligi sababli, ular tezlik bo'yicha eng sekindir. Ushbu saqlash gadjetlari asosan butun tizimni zaxiralash uchun ishlatiladi. Optik disklar va magnit lentalar uchinchi darajali xotira sifatida keng qo'llaniladi.
Maxsus relyatsion algebra operatsiyalari soʻrovlar samaradorligi uchun muhim.
Saqlash tuzilishi
Kompyuter tizimi aniq belgilangan xotira ierarxiyasiga ega. CPU asosiy tizimga, shuningdek, o'rnatilgan registrlarga to'g'ridan-to'g'ri kirish huquqiga ega. Asosiy xotiraga kirish vaqti, shubhasiz, protsessor tezligidan kamroq. Ushbu nomuvofiqlikni kamaytirish uchun kesh joriy etiladi. Kesh eng tez kirish vaqtlarini ta'minlaydi va protsessor tomonidan eng ko'p foydalaniladigan ma'lumotlarni o'z ichiga oladi.
Eng tez kirish imkoniyatiga ega xotira eng qimmat hisoblanadi. Katta xotira qurilmalari kam tezlikni taʼminlaydi va arzonroq, lekin ular protsessor registri yoki keshiga nisbatan katta hajmdagi maʼlumotlarni saqlashi mumkin.
Magnit va qattiq disklar hozirgi kompyuter tizimlarida eng keng tarqalgan ikkilamchi xotira qurilmalari hisoblanadi. Ular magnit deb ataladimetall asos. Ushbu disklar shpindelga vertikal ravishda joylashtiriladi. O'qish / yozish boshi ular orasida harakat qiladi va ostidagi bunday joyni magnitlash yoki olib tashlash uchun ishlatiladi. U 0 (nol) yoki 1 (bir) sifatida tan olinishi mumkin.
Qattiq disklar ma'lumotlarni samarali saqlash uchun aniq belgilangan tartibda formatlanadi. Unda yo'llar deb ataladigan ko'plab konsentrik doiralar mavjud. Har bir trek odatda 512 bayt maʼlumotni saqlaydigan sektorlarga boʻlinadi.
Fayl operatsiyalari
Relyatsion algebra tillari tizimi va uning ma'lumotlar bazasidagi operatsiyalarni ikki toifaga ajratish mumkin:
- yangilash;
- qidirish.
Birinchi toifa maʼlumotlar qiymatlarini kiritish, oʻchirish yoki yangilash orqali oʻzgartiradi. Boshqa tomondan, qidiruv operatsiyalari ma'lumotni tahrir qilmaydi, lekin ixtiyoriy shartli filtrlashdan so'ng uni chiqaradi. Har ikkala turdagi operatsiyalarda tanlov muhim rol o'ynaydi. Fayl yaratish va oʻchirishdan tashqari ular ustida bir nechta amallarni bajarish mumkin:
- Ochiq - ikkita oʻqish yoki yozish rejimidan birida mavjud. Birinchi holda, operatsion tizim hech kimga ma'lumotlarni o'zgartirishga ruxsat bermaydi. Boshqacha aytganda, ma'lumotlar faqat o'qiladi. O'qish rejimida ochilgan fayllar bir nechta ob'ektlar o'rtasida taqsimlanishi mumkin. Yozish rejimi ma'lumotlarni o'zgartirishga imkon beradi. Fayllarni oʻqish mumkin, lekin ulashish imkonsiz.
- Yopish operatsion tizim nuqtai nazaridan eng muhim operatsiya hisoblanadi, chunki u barcha qulflarni olib tashlaydi.(agar umumiy rejimda boʻlsa), maʼlumotlarni (oʻzgartirilgan boʻlsa) ikkilamchi mediaga saqlaydi va fayl bilan bogʻliq barcha buferlar va ishlov beruvchilarni chiqaradi.
- Indekslash - bu tizim amalga oshirilgan ba'zi atributlar asosida tizim fayllaridan yozuvlarni samarali ajratib olish uchun axborot strukturasi usuli. Atributlar asosida aniqlangan.
Indekslash quyidagi turdagi boʻlishi mumkin:
- Birlamchi tartiblangan ma'lumotlar faylida belgilangan. Axborot fayli kalit maydonida tartibga solingan.
- Ikkinchi darajali indeks nomzod kalit boʻlgan va har bir yozuvda noyob qiymatga ega boʻlgan yoki takroriy qiymatli kalit boʻlmagan maydondan yaratilgan.
- Klasterlash tartiblangan ma'lumotlar faylida kalit bo'lmagan maydonda aniqlanadi.
Ma'lumotlar bazasini boshqarish tizimi yoki DBMS tegishli xavfsizlik choralari bilan birga maksimal samaradorlik bilan foydalanuvchi ma'lumotlarini saqlash va olish texnologiyasini anglatadi. Bu masalani sinchiklab o‘rgansak, relyatsion algebra aloqalarni argument sifatida qabul qiladigan va natijada qaytaradigan operatorlar tili degan xulosaga keladi.
