İlişkisel Veri Modeli
İlişkisel veri modeli, tüm verileri adlandırılmış öznitelikler üzerindeki demet kümeleri olan ilişkiler olarak temsil etmekte ve veri manipülasyonunu küme teorisi ile birinci dereceden mantık işlemlerine dayandırarak, verinin mantıksal görünümü ile fiziksel depolaması arasında bağımsızlık sağlamaktadır.
Tanım
İlişkisel modelde, bir ilişki bir demet kümesidir; her bir demet, sabit bir öznitelik kümesinden, bu özniteliklerin alanlarından alınan değerlere bir eşlemedir. İlişkisel bir veritabanı ise, bütünlük kısıtlamalarıyla yönetilen bu tür ilişkilerin bir koleksiyonudur.
Kapsam
Bu konu, ilişkisel modelin yapısal kısmını kapsamaktadır: ilişkiler, demetler, öznitelikler ve alanlar; şemalar ve örnekler; aday, birincil ve yabancı anahtarlar; ve varlık-bütünlüğü ile referans-bütünlüğü kısıtlamaları. İlişkileri küme semantiğine ve sabit bir ariteye sahip olarak ele almakta, veri bağımsızlığının uygulamaları depolama detaylarından nasıl kurtardığını açıklamaktadır. Model üzerine inşa edilen sorgu dillerini (SQL ve ilişkisel cebir altında ele alınmaktadır) ve normalizasyon tasarım disiplinini hariç tutmaktadır.
Temel sorular
- Bir ilişkinin yapısal bileşenleri nelerdir: öznitelikler, alanlar, demetler ve arite?
- Aday, birincil ve yabancı anahtarlar demetleri nasıl tanımlar ve birbirine bağlar?
- Varlık bütünlüğü ve referans bütünlüğü neyi garanti eder?
- Model, mantıksal ve fiziksel veri bağımsızlığını nasıl sağlamaktadır?
- İlişkiler neden sıralı demet listeleri yerine kümeler olarak tanımlanmaktadır?
Anahtar kavramlar
- ilişki, demet, öznitelik, alan
- ilişki şeması ve örneği
- aday ve birincil anahtarlar
- yabancı anahtarlar
- varlık bütünlüğü
- referans bütünlüğü
- mantıksal ve fiziksel veri bağımsızlığı
- boş değerler
Temel kuramlar
- Demet Kümeleri Olarak İlişkiler
- Bir ilişki, öznitelik alanlarının Kartezyen çarpımının bir alt kümesidir; bir küme olduğu için, demetler sıralı değildir ve tekrar içermez, ve model, küme işlemlerinin cebirini miras almaktadır.
- Veri Bağımsızlığı
- Veriyi yalnızca ilişkiler ve kısıtlamalar açısından tanımlayarak, model, mantıksal şemayı fiziksel depolama ve erişim yollarından ayırmaktadır; böylece fiziksel temsil, uygulamaları yeniden yazmaya gerek kalmadan değiştirilebilmektedir.
- Bütünlük Kısıtlamaları
- Varlık bütünlüğü, boş birincil anahtar değerlerini yasaklamakta ve referans bütünlüğü, her yabancı anahtar değerinin mevcut bir birincil anahtarla eşleşmesini gerektirmekte, böylece ilişkiler arasındaki bağlantıların tutarlı kalmasını sağlamaktadır.
Klinik önem
İlişkisel model, iş, finans, hükümet ve web'de kullanılan baskın veritabanı sistemleri sınıfının temelini oluşturmaktadır; mantıksal yapıyı fiziksel depolamadan net bir şekilde ayırması nedeniyle ilişkisel veritabanları yarım yüzyıldır yapılandırılmış, işlemsel veriler için varsayılan seçenek olarak kalmıştır.
Tarihçe
E. F. Codd, ilişkisel modeli 1970 yılında IBM'de önermiş, sorguları fiziksel navigasyona bağlı olan yaygın hiyerarşik ve ağ modellerine karşı çıkmıştır. Prototip sistemler System R (IBM) ve Ingres (Berkeley), 1970'lerin ortalarında pratikliğini göstermiş ve Codd daha sonra bu çalışmasıyla Turing Ödülü'nü almıştır.
Öne çıkan isimler
- Edgar F. Codd
- Jeffrey D. Ullman
İlgili konular
Temel eserler
- codd1970
- silberschatz2019
Sıkça sorulan sorular
- İlişkiler neden yinelenen demetler olmadan kümeler olarak tanımlanmaktadır?
- Bir ilişkiyi küme olarak tanımlamak, modele temiz bir matematiksel temel sağlamakta ve bir demetin kimliğinin, öznitelik değerleri ve anahtar kısıtlamalarıyla tamamen belirlendiği anlamına gelmektedir. Pratikte SQL, bunu çoklu küme (bag) semantiğine gevşetmekte, bir anahtar veya DISTINCT benzersizliği zorlamadıkça yinelenen satırlara izin vermektedir.
- Referans bütünlüğü aslında neyi engellemektedir?
- Askıda kalan referansları engellemektedir: bir ilişkideki yabancı bir anahtar ya boş olmalı ya da referans verilen ilişkideki mevcut bir birincil anahtar değeriyle eşleşmelidir; bu nedenle, örneğin, var olmayan bir müşteri için sipariş kaydedilememektedir.