Ընդհանրապես, տվյալների բազայի համակարգերը հագեցած են հարցումների լեզվով, որը կարող է օգնել իր օգտվողներին հարցումներ կատարել: Նման երկու տեսակ կա՝ հարաբերական հանրահաշիվ և հարաբերական հաշվարկ։ Առաջինը ընթացակարգային հարցման լեզու է, որն ընդունում է հարաբերությունների օրինակները որպես մուտքային և ելքային օրինակների հարաբերությունները որպես արդյունք: Դրա համար օգտագործում է միանման կամ երկուական հաշվարկ: Հարաբերական հանրահաշիվը կատարվում է ռեկուրսիվ, իսկ միջանկյալ արդյունքները դիտվում են որպես հարաբերություններ։
Կարտեզյան արտադրանք (Χ)
Համակցում է տեղեկատվությունը երկու տարբեր հարաբերություններից մեկի մեջ:
Նշում – r Χ s, որտեղ r-ը և s-ը գործակիցներ են, և դրանց արդյունքը կսահմանվի որպես
r Χ s={qt | q ∈ r և t ∈ s}։
Եզրակացություն. Սահմանում է հարաբերություն, որը ցույց է տալիս ձեռնարկի հետ գրված բոլոր գրքերն ու հոդվածները:
Վերանվանել գործողություն (ρ).
Հարաբերական հանրահաշվի կապը արդյունքներն են, բայց առանց որևէ անվան: Վերանվանման գործողությունը թույլ է տալիս փոխել ելքային արժեքը, որը նշվում է փոքր հունարեն ρ տառով:
Նշանակում – ρ x (E), որտեղ E արտահայտության արդյունքը պահվում է անվան հետx.
Լրացուցիչ գործողություններ՝
- սահմանված խաչմերուկ;
- առաջադրանք;
- բնական կապ.
հարաբերական հաշվարկ
Սա ոչ ընթացակարգային հարցման լեզու է, այսինքն՝ ասում է ձեզ, թե ինչ անել, բայց չի բացատրում, թե ինչպես դա իրականացնել: Հարաբերական հաշվարկը գոյություն ունի երկու ձևով՝
- բազմակի հարաբերակցության հաշվարկ;
- զտիչ փոփոխական միջակայքերը։
Նշում - T/State. վերադարձնում է բոլոր T տուպլիկները, որոնք բավարարում են պայմանը: Արդյունք. Վերադարձնում է անուն ունեցող tuples: TRC-ն կարող է քանակականացվել: Դուք կարող եք օգտագործել էքզիստենցիալ (∃) և ունիվերսալ քանակականներ (∀): Եզրակացություն. Վերոնշյալ հարցումը կտա նույն արդյունքը, ինչ նախորդը։
Դոմենի հարաբերական հաշվարկ DRC
Զտիչի փոփոխականն օգտագործում է հատկանիշի տիրույթը բազմակի ամբողջ թվերի արժեքների փոխարեն (ինչպես արվում է վերը նշված TRC-ում):
Նշում – {a 1, a 2, a 3, …, a | P (a 1, a 2, a 3, …, a)}, որտեղ a1, a2-ը ատրիբուտներ են, իսկ P-ն նշանակում է ներքին արժեքներով կառուցված բանաձևեր:
Եզրակացություն. Սահմանում է հոդվածը, էջը և թեման TutorialsPoint կապից, որտեղ առարկան տվյալների բազան է:
Ինչպես TRC-ն, DRC-ն նույնպես կարող է գրվել էկզիստենցիալ և ունիվերսալ քանակականների միջոցով: DRC-ն ներառում է նաև հարաբերական հանրահաշվի օպերատորներ։ Հաշվարկի արտահայտման ուժը, հաշվարկը և կետերի միջև հարաբերությունների հարաբերակցությունը համարժեք է։
հարաբերական հաշվարկի և հանրահաշվի տատանումներ և սխեմաներ
ER մոդելը, երբ հայեցակարգվում է գծապատկերներով, լավ ակնարկ է տալիս էական հարաբերությունների, որոնք ավելի հեշտ է հասկանալ: Սխեմատիկ ներկայացումները կարող են քարտեզագրվել հարաբերական սխեմայի վրա, այսինքն՝ դրանք կարող են ստեղծվել միմյանց հետ միասին: Հնարավոր չէ ներմուծել բոլոր ER սահմանափակումները հարաբերական մոդելի մեջ, սակայն կարող է ստեղծվել մոտավոր կառուցվածք: Կան մի քանի գործընթացներ և ալգորիթմներ այս համակարգին գծապատկերները փոխարկելու համար: Նրանցից ոմանք ավտոմատացված են, իսկ մյուսները ստեղծվում են ձեռքով: ER գծապատկերները հիմնականում բաղկացած են հետևյալ չափանիշներից՝
- էություն և դրա ատրիբուտները;
- link, որը կապ է վերը նշված արժեքների միջև:
Օբյեկտների և հարաբերությունների համեմատությունը տեղի է ունենում տարբեր ձևերով և սխեմաներով: Օրինակ՝ էությունը իրական աշխարհի օբյեկտ է՝ որոշ հատկանիշներով: Համապատասխանեցման գործընթացը, ալգորիթմը հետևյալն է.
- ստեղծել աղյուսակ յուրաքանչյուր օբյեկտի համար;
- հատկանիշները պետք է դառնան աղյուսակի դաշտեր՝ համապատասխան տվյալների տեսակներով;
- հայտարարել հիմնական բանալի:
Հարաբերությունը միավորում է սուբյեկտների միջև: Կազմման գործընթացը հետևյալն է.
- ստեղծել աղյուսակ հարաբերությունների համար;
- ավելացնել բոլոր մասնակից կազմակերպությունների հիմնական բանալիները որպես աղյուսակի դաշտեր՝ համապատասխան տվյալների տեսակներով;
- եթե հարաբերությունն ունի որևէ հատկանիշ, յուրաքանչյուր հատկանիշ սահմանեք որպես աղյուսակի դաշտ;
- միավորել հիմնական բանալին, որը կազմում է ամեն ինչմնացածը մասնակցող օբյեկտների համար;
- նշեք բոլոր արտաքին բանալիների սահմանափակումները:
Թույլ բազմությունների և հիերարխիկ օբյեկտների ցուցադրումը տեղի է ունենում որոշակի համակարգի համաձայն: Առաջին հերթին անհրաժեշտ է հասկանալ այդ արժեքների էական հիմքերն ու սահմանումները։ Թույլ հատկանիշների հավաքածուն այն է, որն իր հետ կապված որևէ առաջնային բանալի չունի: Ցուցադրման գործընթացը հետևյալն է.
- ստեղծել աղյուսակ օբյեկտների թույլ հավաքածուի համար;
- ավելացնել բոլոր հատկանիշները սխեմային որպես դաշտ;
- նշեք նույնականացման հիմնական բանալին;
- սահմանել արտաքին բանալիների բոլոր սահմանափակումները:
Հիերարխիկ օբյեկտների ցուցադրումը, որը հիմնված է հարաբերական հանրահաշվի լեզվի մասնագիտացման կամ ընդհանրացման վրա, տեղի է ունենում հաջորդական սուբյեկտների տեսքով: Ալգորիթմը հետևյալն է.
- ստեղծել աղյուսակներ բոլոր ավելի բարձր մակարդակի օբյեկտների համար;
- ավելացնել հիմնական բանալիներ;
- ցածր մակարդակում իրականացնել ավելի ցածր մակարդակի օբյեկտների բոլոր մյուս ատրիբուտները;
- հայտարարել աղյուսակի հիմնական ստեղները;
- սահմանել արտաքին բանալիների սահմանափակումներ։
Տեղեկությունները նկարագրելու, պահելու, փոխելու առկա տարբերակներ
SQL-ը ծրագրավորման լեզու է հարաբերական տվյալների բազաների համար: Այն մշակվում է հանրահաշվի և զույգերի հարաբերակցության հաշվարկի միջոցով: SQL-ը գալիս է որպես փաթեթ բոլոր հիմնական DBMS բաշխումներով: Պարունակում է ինչպես տվյալներ, այնպես էլ լեզուներ՝ դրանք շահարկելու համար: Օգտագործելով հարաբերական հանրահաշիվ SQL տվյալների սահմանման հատկությունները, դուք կարող եք նախագծել և փոփոխել տվյալների բազայի սխեման,մինչդեռ կառավարման և ճշգրտման հատկությունները, ինչպես նաև տվյալների փոփոխությունները թույլ են տալիս պահպանել և առբերել համակարգում տեղադրված տեղեկատվությունը: Կառուցվածքը և համակարգը սահմանելու համար օգտագործում է հրամանների հետևյալ շարքը՝
- ստեղծում է նոր տվյալների բազաներ, աղյուսակներ և դիտումներ DBMS-ից:
- հրամաններ է նետում։
- փոխում է տվյալների բազայի սխեման:
- այս հրամանն ավելացնում է հատկանիշ լարային օբյեկտին:
SQL-ը հագեցած է տվյալների մանիպուլյացիայի լեզվով (DML): Այն փոփոխում է տվյալների բազայի օրինակը՝ տեղադրելով, թարմացնելով և ջնջելով տեղեկատվությունը: DML-ը պատասխանատու է բոլոր տվյալների փոփոխության համար: SQL-ը պարունակում է հրամանների հետևյալ հավաքածուն DML բաժնում՝
- SELECT հարցման հիմնական հրամաններից մեկն է: Այն նման է հարաբերական հանրահաշվի պրոյեկցիոն գործողությանը: Այն ընտրում է ատրիբուտներ՝ հիմնվելով WHERE կետում նկարագրված պայմանի վրա:
- FROM - Այս բաժինը վերցնում է անուն որպես փաստարկ, որից պետք է ընտրվեն/նախագծվեն ատրիբուտները: Մեկից ավելի անուն տրվելու դեպքում այս տարրը համապատասխանում է դեկարտյան արտադրանքին։
- WHERE - Այս բաժինը սահմանում է պրեդիկատը կամ պայմանները, որոնք պետք է բավարարվեն կանխատեսվող հատկանիշը որակավորելու համար:
Կան նաև հրամաններ՝
- ներդիր;
- փոփոխվող արժեքներ;
- ջնջել.
Հարաբերական հանրահաշվի հարցումների ստեղծում
Որոնում կառուցելիս խնդիր է դրված գտնել գործողությունների այնպիսի կառուցվածք, որը կհանգեցնի ճիշտ արդյունքի: Հարաբերական հանրահաշվի հիմնական գործողությունները պարզ ենԳործողություններ մեկ կամ երկու հարաբերություններով որպես օպերանդ: Հերթականության համակցված ազդեցությունները որոշում են վերջնական արդյունքը: Քանի որ տվյալների բազաներում հարաբերական հանրահաշվի համակարգը բավականին պարզ է, շատ միջանկյալ արդյունքներ կարելի է ստանալ մինչև վերջնական արդյունքի հասնելը, դրանք նաև օգտագործվում են որպես ստացված նոր տվյալներ արտադրող օպերանդներ:
Օպերատորների մեծամասնության համար հարցումների հերթականությունը և դրանց կատարումը կարևոր չէ, ինչը նշանակում է, որ նույն արդյունքը կարելի է ձեռք բերել միջանկյալ տվյալները տարբեր ձևերով ձևավորելու և համակցելու միջոցով: Գործնականում տվյալների բազայի որոնումները բավականին հեշտ են: Գործողությունների և միջանկյալ արդյունքների կատարման համակարգը որոշվում է հարցումների օպտիմիզատորով: Հարցեր, պահանջներ ձևավորելիս պետք է
նախ ընտրել, թե որ հարաբերություններն են անհրաժեշտ պատասխանի հասնելու համար, այնուհետև նշել գործողությունները և միջանկյալ արդյունքները: Արդյունքների տվյալների բազայում հարաբերական հանրահաշվի հարցման կառուցվածքը կարող է ներկայացվել որպես դիագրամ: Պահանջների օպտիմիզատորները փորձում են հնարավորինս արդյունավետ կազմակերպել կատարումը: Գործնականում դա սովորաբար նշանակում է, որ նրանք փորձում են հնարավորինս արագ նվազագույնի հասցնել միջանկյալ արդյունքները: Հարաբերական հանրահաշվի սովորական օրինակները կօգնեն դրան:
Օրինակ 1.
Տեղեկատվության կարիք. Տեղեկություններ 1996 մոդելային տարվա մեքենաների մասին, որտեղ թերություններ են հայտնաբերվել 1999 թվականի ստուգման ժամանակ:
Նախ, մեքենաների մասին տեղեկատվությունը ցուցադրվում է հարաբերությունների բոլոր հատկանիշների արժեքները հասկանալու համար: Ստուգումների մասին տեղեկատվությունը պահվում է «Ստուգում» աղյուսակում, իսկ հայտնաբերման դեպքումանսարքությունները, դրանք գրանցվում են «Խնդիր» աղյուսակում: Այսպիսով, այս երեք աղյուսակները անհրաժեշտ են պահանջվող տեղեկատվությունը ստանալու համար:
Միայն 1996 թվականի մեքենաներն են հետաքրքիր։ Մեքենայի մոդելային տիրույթը ներկայացված է որպես սահմանված հատկանիշի արժեք մեքենայի տեղեկատվական աղյուսակի տողում: Առաջին միջանկյալ արդյունքը բաղկացած է 1996-ի տարբերակները ներկայացնող զույգերից:
Այսպիսով, անհրաժեշտ են միայն տողեր, որոնք ընդգրկում են այս ժամանակահատվածը: Դրանք հանելու համար դուք պետք է օգտագործեք ընտրություն: Հիմա կան մեքենաներ, ստուգումներ, որոնք պահանջվում էին։ Այնուհետև տողերը միացվում են կապակցման գործողության միջոցով: Դրանք պետք է միանան ընդհանուր գրանցամատյանով, քանի որ դա միակ ընդհանուր սյունակն է, օգտագործվում է բնական միացում:
Որպեսզի պարզեք, թե արդյոք ստուգումների ժամանակ խնդիրներ են եղել, դուք պետք է կապեք խնդրահարույց գծերը չեկի հետ: Կառավարման տողերը մեքենաներին միացնելուց հետո այս արդյունքը կարող եք միացնել սխալների աղյուսակին: Պատկանելությունը պետք է հիմնված լինի ընդհանուր գրանցման համարի և հաստատված ամսաթվի վրա: Սրանք աղյուսակների միակ ընդհանուր սյունակներն են, ուստի օգտագործվում է բնական միացում:
Հաշվարկման տարբերակներ առանց միջանկյալ արդյունքների
Օրինակ 2.
Պահանջվող տեղեկատվություն. վարորդի անունը 1995 թվականի մոդելի կամ ավելի հին մեքենաների համար, որոնք չեն փորձարկվել 2000 թվականի համար: Անունը դրված է «Վարորդ» աղյուսակում։ Իրավապահ մարմինները նկարագրված են «Զննումը և մեքենաները ճաշարանի մեքենայում» աղյուսակում: ԱյսպիսովԱյսպիսով, այս երեք աղյուսակներն անհրաժեշտ են։ Նախ պետք է պարզել 2000 թվականի համար չստուգված մեքենաները։ Այս խնդիրը հնարավոր չէ լուծել՝ օգտագործելով միայն աղյուսակում թվարկված ստուգումները, քանի որ այն պարունակում է տվյալներ այն ստուգումների մասին, որոնք կատարվել են, այլ ոչ թե չեն իրականացվել։ Այս խնդիրը լուծվում է՝ փնտրելով լրացուցիչ մեքենաներ, որոնք ստուգվում են մինչև 2000 թվականը։ Փաստորեն, միայն նրանց գրանցման համարներն են անհրաժեշտ։
Կան նաև այլ օրինակներ, բացի վերը նշվածներից, որոնք ցույց են տալիս, թե ինչպես փոխել կամ գտնել տեղեկատվություն: Հարցման տարբերակները կարող են օպտիմիզացվել՝ օգտագործելով հատուկ գործողությունները: Փաստորեն, տվյալների որոնումն ու գտնելը հնարավորինս հեշտ և պարզ դարձնելու համար գոյություն ունի հարաբերական հաշվարկի մոդել:
Որտեղ տեղեկատվությունը ապահովված և պաշտպանված է
Հարաբերական հանրահաշվի հարաբերական տվյալների մոդելը պահվում է գրառումներ պարունակող ֆայլերի ձևաչափերում: Ֆիզիկական մակարդակում փաստացի տեղեկատվությունը որոշ սարքի վրա ամրագրվում է էլեկտրամագնիսական ձևաչափով: Այս պահեստավորման սարքերը կարելի է բաժանել երեք կատեգորիայի.
- Տարրական. Այս կատեգորիան ներառում է հիշողություն, որն ուղղակիորեն հասանելի է պրոցեսորին: Ռեգիստրները, արագ հիշողությունը (քեշը) և հիմնական հիշողությունը (RAM) ուղղակիորեն հասանելի են կենտրոնականին, քանի որ դրանք բոլորը տեղակայված են մայր տախտակի կամ չիպսեթի վրա: Այս պահեստը սովորաբար շատ փոքր է, ծայրահեղ արագ և անկայուն: Վիճակը պահպանելու համար պահանջվում է մշտական էլեկտրամատակարարում։ Եթե այն ձախողվի, նրա բոլոր տվյալները կկորչեն:
- Միջնակարգ. Օգտագործվում է ապագայի համար տեղեկատվություն պահելու համարօգտագործել կամ կրկնօրինակում: Ներառում է հիշողության սարքեր, որոնք պրոցեսորի չիպսեթի կամ մայր տախտակի մաս չեն կազմում, օրինակ՝ մագնիսական սկավառակներ, օպտիկական սկավառակներ (DVD, CD և այլն), կոշտ սկավառակներ, ֆլեշ կրիչներ և մագնիսական ժապավեններ:
- Երրորդական. Օգտագործվում է հսկայական քանակությամբ տվյալներ պահելու համար: Քանի որ նման պահեստային սարքերը արտաքին են համակարգչային համակարգից, արագության առումով դրանք ամենադանդաղն են: Այս պահեստավորման գործիքները հիմնականում օգտագործվում են ամբողջ համակարգը կրկնօրինակելու համար: Օպտիկական սկավառակներն ու մագնիսական ժապավենները լայնորեն օգտագործվում են որպես երրորդական պահեստ:
Հատուկ հարաբերական հանրահաշվի գործողությունները կարևոր են հարցումների արդյունավետության համար:
Պահպանման կառուցվածք
Համակարգչային համակարգն ունի հստակ սահմանված հիշողության հիերարխիա: Պրոցեսորն ունի անմիջական մուտք դեպի հիմնական համակարգ, ինչպես նաև ներկառուցված ռեգիստրներ: Հիմնական հիշողության հասանելիության ժամանակը ակնհայտորեն ավելի քիչ է, քան պրոցեսորի արագությունը: Այս անհամապատասխանությունը նվազագույնի հասցնելու համար ներդրվում է քեշ: Քեշն ապահովում է մուտքի ամենաարագ ժամանակները և պարունակում է այն տվյալները, որոնք առավել հաճախ մուտք են գործում պրոցեսորի կողմից:
Ամենաարագ հասանելիությամբ հիշողությունը ամենաթանկն է: Խոշոր պահեստավորման սարքերն ապահովում են փոքր արագություն և ավելի էժան, բայց դրանք կարող են պահել հսկայական քանակությամբ տվյալներ՝ համեմատած պրոցեսորի ռեգիստրի կամ քեշի հետ:
Մագնիսական և կոշտ սկավառակներն այսօրվա համակարգչային համակարգերում ամենատարածված երկրորդական պահեստային սարքերն են: Դրանք կոչվում են մագնիսականմետաղական հիմք: Այս սկավառակները տեղադրվում են ուղղահայաց վրա spindle. Կարդալու/գրելու գլուխը շարժվում է նրանց միջև և օգտագործվում է մագնիսացնելու կամ տակից այդպիսի կետը հեռացնելու համար: Այն կարող է ճանաչվել որպես 0 (զրո) կամ 1 (մեկ):
Կոշտ սկավառակները ֆորմատավորված են հստակ սահմանված կարգով՝ տվյալների արդյունավետ պահպանման համար: Այն ունի բազմաթիվ համակենտրոն շրջանակներ, որոնք կոչվում են ուղիներ: Յուրաքանչյուր ուղու բաժանված է հատվածների՝ սովորաբար պահպանելով 512 բայթ տվյալներ։
Ֆայլի գործողություններ
Գործողությունները հարաբերական հանրահաշվի լեզվական համակարգի և դրա տվյալների բազայի վրա կարելի է լայնորեն դասակարգել երկու կատեգորիայի.
- թարմացում;
- որոնում.
Առաջին կատեգորիան փոխում է տվյալների արժեքները՝ տեղադրելով, ջնջելով կամ թարմացնելով: Մյուս կողմից, որոնման գործողությունները չեն խմբագրում տեղեկատվությունը, այլ այն հանում են կամընտիր պայմանական զտումից հետո: Գործողությունների երկու տեսակներում էլ ընտրությունը էական դեր է խաղում: Բացի ֆայլ ստեղծելուց և ջնջելուց, կարող են լինել մի քանի գործողություններ, որոնք կարող են կատարվել դրանց վրա.
- Բաց - գոյություն ունի կարդալու կամ գրելու երկու ռեժիմներից մեկում: Առաջին դեպքում օպերացիոն համակարգը ոչ մեկին թույլ չի տալիս փոխել տվյալները։ Այսինքն՝ տվյալները միայն կարդացվում են։ Ընթերցանության ռեժիմով բացված ֆայլերը կարող են համօգտագործվել բազմաթիվ օբյեկտների միջև: Գրելու ռեժիմը թույլ է տալիս փոխել տվյալները: Ֆայլերը կարելի է կարդալ, բայց չեն կարող կիսվել:
- Փակելն ամենակարևոր գործողությունն է օպերացիոն համակարգի տեսանկյունից, քանի որ այն հեռացնում է բոլոր կողպեքները(եթե համօգտագործվող ռեժիմում է), պահպանում է տվյալները (եթե փոփոխված է) երկրորդական լրատվամիջոցներում և ազատում է ֆայլի հետ կապված բոլոր բուֆերներն ու մշակիչները:
- Ինդեքսավորումը տեղեկատվական կառուցվածքի մեթոդ է՝ համակարգի ֆայլերից գրառումները արդյունավետ կերպով հանելու համար՝ հիմնված որոշ ատրիբուտների վրա, որտեղ ներդրվել է համակարգը: Սահմանված է հատկանիշների հիման վրա։
Ինդեքսավորումը կարող է լինել հետևյալ տեսակի՝
- Առաջնայինը սահմանված է պատվիրված տվյալների ֆայլում: Տեղեկատվական ֆայլը կազմակերպված է բանալի դաշտում։
- Երկրորդական ինդեքս՝ ստեղծված դաշտից, որը թեկնածու բանալի է և ունի եզակի արժեք յուրաքանչյուր գրառման մեջ, կամ չունի կրկնօրինակ արժեքներով բանալի:
- Կլաստերավորումը սահմանվում է պատվիրված տվյալների ֆայլում, առանց բանալի դաշտում:
Տվյալների բազայի կառավարման համակարգը կամ DBMS-ը վերաբերում է օգտատիրոջ տեղեկատվությունը առավելագույն արդյունավետությամբ պահպանելու և առբերելու տեխնոլոգիային, ինչպես նաև համապատասխան անվտանգության միջոցներին: Այս հարցի ավելի մանրամասն ուսումնասիրությունը հանգեցնում է այն եզրակացության, որ հարաբերական հանրահաշիվը օպերատորների լեզու է, որը հարաբերություններն ընդունում է որպես արգումենտ և վերադարձնում դրանք որպես արդյունք:
