Деректер қорын проектілеу кезеңдері, берілгендердің реляциялық моделі

«Түркістан гуманитарлық-техникалық колледжі» МКҚК
арнайы пәндер оқытушысы
Абилхаирова Меруерт Абилхаирқызы

Деректер қорын проектілеу процессі 3 кезеңнен тұрады:

-    берілгендердің инфологиялық моделін құру
-    деректер қорының концептуалдық моделін құру. ДҚБЖ таңдау
-    деректер қорының физикалық моделін құру

Берілгендер моделі – берілгендерге қолдануға мүмкін болатын операциялардың құрылымын анықтайтын ережелер.

Инфологиялық модель пән облысын ақпараттық деңгейде сипаттайды. Объектілерді және олардың арасындағы байланысты талдау нәтижесінде пән облысы объектілерінің тізімі олардың қасиеттері немесе атрибуттары, тізімі, пән облысының құрылымы диаграмма түрінде құрылады. Әрбір атрибут үшін пән облысының қасиетттерімен анықтайтын мүмкін болатын мәндеріне шектеулер көрсетіледі. Мұндай шектеулер берілгендердің бүтіндік шектеулері деп аталады. Инфологиялық модель жеке қолданудың талаптарын біріктіреді және олардың арасындағы қатынас құралы болып табылады.

Концептуалдық модель пән облысының объектілерін және байланыстарды формальді деңгейде сипаттайды.

Деректер қорын құру процесінде модельдің тілі таңдалады және элементтері анықталады. Әрбір ДҚБЖ тек бір модельді қолданады. Берілгендер моделін және ДҚБЖ-ны таңдау бір-біріне байланысты.

Физикалық модель компьютерде берілгендерді орналастыру тәсілін анықтайды. Берілгендерге қатынасу әдісін және индексациялау тәсілдерін ескереді. Қазіргі заманға қолайлы программалық құралдарда ұйымдастырудың бұл деңгейі автоматты түрде жүргізіледі.

Сонымен деректер қорын проектінің негізгі есебі пән облысының инфологиялық деңгейін және концептуалдық деректер қорын құру болады.

Реляциялық деректер қоры - деректер қорында сақталған барлық ақпараттан тұратын қатынастар жиыны болып табылады. Объектілір және олардың қасиеттері арасындағы кез-келген байланыс қатынас деп аталады.

Объектілір арасындағы бір объектінің қасиеті мен әртүрлі объектінің қасиеті мен объектінің қасиеттері арасындағы байланыстар қарастырылады.

Қатынас өз атауымен және атрибуттар тізімімен анықталады. Қатынас атауы қатынастың арасындағы байланыс мағынасын ашатындай беріледі.

Объектінің кейбір қасиеттерін немесе байланыстарын сипаттау үшін қарапайым, бөлінбейтін атрибут деп аталатын элемент қолданылады.

Атрибут атауымен, типімен, мәнімен және басқа қасиеттерімен сипатталады. Қатынастардың атрибуттар атауы, тізімі және олардың сипаттамалары-қатынас схемасы деп аталады.Атрибуттар сипаттамалары қатынастардың әрбір аргументі үшін мүмкін болатын мәндер облысын анықтайды. Қатынастардың нақты экземпляры кортеж деп аталады.

Нақты кортежді бір мәнді анықтау үшін қолданылатын атрибуттар немесе атрибуттар жиыны қатынастың алғашқы кілті немесе кілт деп аталады.

Қатынас математикалық түрде келесідей анықталады:  берілгендер жиыны берілген болсын. Онда, егер R түріндегі реттелген N-кортеждер жиыны болса, онда R осы жиындар арасындағы қатынас деп аталады. Мұндағы . жиындары R қатынасының атрибуттарының мүмкін болатын мәндер жиыны болады және домендер деп аталады.

Сонымен қатынас бір немесе бірнеше домендердің  декарт көбейтіндісінің ішкі жиыны болады.

Егер бірқатар қатынастың Х және У екі атрибуты берілсе, онда У – Х-тен функциональды тәуелді деп айтамыз, егер кез-келген уақыт моментінде Х-тің әрбір мәніне У-тің бір мәні сәйкес келсе.

Артық функциональды тәуелділік – деректер базасындағы басқа тәуелділіктер негізінде алынуы мүмкін тәуелділік туралы ақпараттары бар тәуелділік.

Берілген жиынның қатынастарын, артық функциональды тәуелділікті дұрыстай отырып, басқа схемамен ауыстырудың қадамды қайтымды процессі нормализациялау деп аталады.

Егер қатынастың атрибуттарының барлығы атомарлы болса, онда қатынас 1НФ-те болады.

Кілттік емес атрибут құрамды кілттен функциональды толық тәуелді болады, егер ол барлық кілттен бүтіндей функционалды тәуелді болса, бірақ оған кіретін қандай да бір атрибуттан функциональды тәуелсіз болады.

Егер қатынас 1НФ-те болса және әрбір кілттік емес атрибут кілттен функциональды толық тәуелді болса, онда қатынас 2НФ-да болады.

Айталық, X, Y, Z – бірқатар қатынастың үш атрибуты болсын. Мұнда X --> Y және Y --> Z, бірақ кері сәйкестік орындалмайды, яғни Z-\ -> Y және Y -\-> X. Онда Z Х-тен транзитивті тәуелді.

Егер қатынас 2НФ-да болса және әрбір кілттік емес атрибут бірінші кілттен транзитивті емес тәуелді болса, онда қатынас 3НФ-да болады,

Егер қатынас 3НФ-да болса және онда алғашқы кілт кілттік емес атрибуттардан тәуелсіз болса, онда қатынас BCNF-да болғаны.

Бұл нормальды форма 3НФ-ға қарағанда қосымша шектеулер қояды.

Егер қатынас BCNF болса және онда функциональды тәуелділік болмайтын, көп мәнді тәуелділік жоқ болса, онда қатынас 4NF-те болғаны.

Егер кез-келген біріктірілу бойынша тәуелділік қатынастың ішінде тек оның мүмкін кілтімен анықталса, онда тек сонда ғана қатынас 5НФ-да болады.

Берілгендерге қойылатын логикалық шектеулер бүтіндік шектеулері деп аталады. Шектеулер берілгендер моделінде жүйе жұмыс істеу барысында берілгендердің бүтіндігін сақтау үшін қолданылады.

Шектеулердің негізгі екі түрі бар: ішкі шектеулер және айқын шектеулер.

Ішкі шектеулер берілгендер моделіне тән шектеулер. Олар қатынастың құрылымына, байланыстарға, берілгендер жиынының мүмкін болатын мәндеріне қойылады.

Айқын шектеулер программалық жабдықтардың семантикасы қоятын шектеулер. Олар атрибуттардың мүмкін болатын мәндер облысын, атрибуттар арасындағы қатынастарды, олардың өзгеру динамикасын сипаттайды.

Келесідей байланыс түрлері бар:

-  бірі-біріне
-  бірі-көбіне
-  көбісі-біріне
-  көбісі-көбіне

Транзакция– операциялар тізбегін орындау. Транзакция Деректер қорын бір бүтіндік күйден екінші бүтіндік күйге ауыстырады.