Në përgjithësi, sistemet e bazës së të dhënave janë të pajisura me një gjuhë pyetjesh që mund t'i ndihmojë përdoruesit e saj të kërkojnë shembuj. Ekzistojnë dy lloje të tilla - algjebra relacionale dhe llogaritja relacionale. E para është një gjuhë pyetëse procedurale që merr instancat e marrëdhënieve si hyrje dhe nxjerr marrëdhëniet e shembujve si dalje. Përdor llogaritje unare ose binare për këtë. Algjebra relacionale kryhet në mënyrë rekursive dhe rezultatet e ndërmjetme trajtohen si marrëdhënie.
produkt kartezian (Χ)
Kombinon informacion nga dy marrëdhënie të ndryshme në një.
Shënim – r Χ s, ku r dhe s janë raporte dhe prodhimi i tyre do të përkufizohet si
r Χ s={qt | q ∈ r dhe t ∈ s}.
Përfundim. Vendos një marrëdhënie që tregon të gjithë librat dhe artikujt e shkruar me udhëzuesin.
Riemërto operacionin (ρ).
Marrëdhënia e algjebrës relacionale është rezultati, por pa asnjë emër. Operacioni i riemërtimit ju lejon të ndryshoni vlerën e daljes, të shënuar me shkronjën e vogël greke ρ.
Përcaktimi – ρ x (E), ku ruhet rezultati i shprehjes E me emrinx.
Operacione shtesë:
- vendos kryqëzim;
- detyrë;
- lidhje natyrore.
Llogaritja relacionale
Kjo është një gjuhë pyetjesh jo-procedurale, që do të thotë se ju tregon se çfarë të bëni, por nuk shpjegon se si ta zbatoni atë. Llogaritja relacionale ekziston në dy forma:
- llogaritja e korrelacionit të një tuple;
- sfera të ndryshueshme të filtrimit.
Shënim - T/Gjendja: Kthen të gjitha tuplet T që plotësojnë një kusht. Rezultati. Kthen tuples me një emër. TRC mund të kuantifikohet. Ju mund të përdorni sasior ekzistencial (∃) dhe universal (∀). konkluzioni. Pyetja e mësipërme do të japë të njëjtin rezultat si ai i mëparshmi.
Llogaritja relacionale e domenit DRC
Ndryshorja e filtrit përdor domenin e atributeve në vend të vlerave të numrit të plotë të dyfishtë (siç është bërë në TRC të përmendur më lart).
Shënim – {a 1, një 2, një 3, …, një | P (a 1, një 2, një 3, …, një)}, ku a1, a2 janë atribute dhe P tregon formula të ndërtuara me vlera të brendshme.
Përfundim. Vendos artikullin, faqen dhe temën nga lidhja TutorialsPoint, ku subjekti është baza e të dhënave.
Ashtu si TRC, DRC gjithashtu mund të shkruhet duke përdorur sasiorë ekzistencialë dhe universalë. DRC përfshin gjithashtu operatorët e algjebrës relacionale. Fuqia e shprehjes së llogaritjes, llogaritjes dhe korrelacionit të marrëdhënieve ndërmjet pikave është ekuivalente.
Variantet dhe skemat e njehsimit relacional dhe algjebrës
Modeli ER, kur konceptohet në diagrame, ofron një pasqyrë të mirë të marrëdhënieve thelbësore që janë më të lehta për t'u kuptuar. Paraqitjet skematike mund të hartohen në një skemë relacionale, d.m.th. ato mund të krijohen së bashku me njëra-tjetrën. Nuk është e mundur të importohen të gjitha kufizimet e ER në një model relacional, por mund të gjenerohet një strukturë e përafërt. Ekzistojnë disa procese dhe algoritme të disponueshme për konvertimin e grafikëve në këtë sistem. Disa prej tyre janë të automatizuara, ndërsa të tjerat krijohen manualisht. Grafikët e ER kryesisht përbëhen nga kriteret e mëposhtme:
- entiteti dhe atributet e tij;
- link, e cila është një lidhje midis vlerave të mësipërme.
Krahasimi i objekteve dhe i marrëdhënieve ndodh në mënyra dhe skema të ndryshme. Për shembull, një entitet është një objekt i botës reale me disa atribute. Procesi i përputhjes, algoritmi është si më poshtë:
- krijoni një tabelë për çdo objekt;
- atributet duhet të bëhen fushat e tabelës me llojet përkatëse të të dhënave;
- deklaroni një çelës primar.
Një marrëdhënie është një lidhje midis subjekteve. Procesi i përpilimit është si më poshtë:
- krijoni një tabelë për marrëdhëniet;
- shtoni çelësat kryesorë të të gjitha entiteteve pjesëmarrëse si fusha tabele me llojet e duhura të të dhënave;
- nëse relacioni ka ndonjë atribut, vendosni çdo atribut si fushë tabele;
- kombinoni çelësin kryesor që përbën gjithçkapjesa tjetër për objektet pjesëmarrëse;
- specifikoni të gjitha kufizimet e çelësave të huaj.
Shfaqja e grupeve të dobëta dhe objekteve hierarkike ndodh sipas një sistemi të caktuar. Para së gjithash, është e nevojshme të kuptohen themelet dhe përkufizimet thelbësore të këtyre vlerave. Një grup karakteristikash të dobëta është ai që nuk ka asnjë çelës primar të lidhur me të. Procesi i shfaqjes është si më poshtë:
- krijoni një tabelë për një grup të dobët objektesh;
- shtoni të gjitha atributet në skemë si fushë;
- specifikoni çelësin kryesor për identifikim;
- cakto të gjitha kufizimet e çelësave të huaj.
Shfaqja e objekteve hierarkike bazuar në specializimin ose përgjithësimin e gjuhës së algjebrës relacionale shfaqet në formën e entiteteve vijuese. Algoritmi është si më poshtë:
- krijoni tabela për të gjitha objektet e nivelit më të ulët;
- shto çelësat kryesorë;
- në një nivel të ulët zbatoni të gjitha atributet e tjera të objekteve të nivelit më të ulët;
- deklaroni çelësat kryesorë të tabelës;
- vendos kufizimet e çelësave të huaj.
Opsione ekzistuese për përshkrimin, ruajtjen, ndryshimin e informacionit
SQL është një gjuhë programimi për bazat e të dhënave relacionale. Është zhvilluar mbi llogaritjen e algjebrës dhe korrelacionit të tupave. SQL vjen si një paketë me të gjitha shpërndarjet kryesore të DBMS. Përmban të dhëna dhe gjuhë për manipulimin e tyre. Duke përdorur vetitë e përkufizimit të të dhënave të algjebrës relacionale SQL, mund të dizajnoni dhe modifikoni skemën e bazës së të dhënave,ndërsa vetitë e menaxhimit dhe rregullimit, si dhe ndryshimet e të dhënave, ju lejojnë të ruani dhe të merrni informacionin e instaluar në sistem. Përdor grupin e mëposhtëm të komandave për të përcaktuar strukturën dhe sistemin:
- krijon baza të dhënash, tabela dhe pamje të reja nga një DBMS.
- hedh komanda.
- ndryshon skemën e bazës së të dhënave.
- kjo komandë i shton një atribut një objekti të vargut.
SQL është e pajisur me një gjuhë të manipulimit të të dhënave (DML). Ai modifikon shembullin e bazës së të dhënave duke futur, përditësuar dhe fshirë informacionin. DML është përgjegjëse për ndryshimin e të gjitha të dhënave. SQL përmban grupin e mëposhtëm të komandave në seksionin DML:
- SELECT është një nga komandat bazë të pyetjes. Është analoge me funksionimin e projeksionit të algjebrës relacionale. Ai zgjedh atributet bazuar në kushtin e përshkruar në klauzolën WHERE.
- FROM - Ky seksion merr një emër si argument nga i cili atributet do të zgjidhen/projektohen. Në rast se jepen më shumë se një emër, ky artikull korrespondon me produktin kartezian.
- WHERE - Ky seksion specifikon kallëzuesin ose kushtet që duhet të plotësohen në mënyrë që të kualifikohet atributi i projektuar.
Ka edhe komanda:
- insert;
- ndryshim vlerash;
- fshij.
Krijimi i pyetjeve të algjebrës relacionale
Kur ndërtoni një kërkim, detyra është të gjeni një strukturë operacionesh që do të çojnë në daljen e saktë. Veprimet themelore të algjebrës relacionale janë të thjeshtaveprimet me një ose dy relacione si operandë. Efektet e kombinuara të sekuencës përcaktojnë rezultatin përfundimtar. Meqenëse sistemi i algjebrës relacionale në bazat e të dhënave është mjaft i thjeshtë, shumë rezultate të ndërmjetme mund të merren përpara se të arrihet rezultati përfundimtar, ato përdoren gjithashtu si operandë që prodhojnë të dhëna të reja të marra.
Për shumicën e operatorëve, rendi i pyetjeve dhe ekzekutimi i tyre nuk ka rëndësi, që do të thotë se i njëjti rezultat mund të arrihet duke formuar dhe kombinuar të dhënat e ndërmjetme në mënyra të ndryshme. Në praktikë, kërkimet në bazën e të dhënave janë mjaft të lehta. Sistemi për kryerjen e operacioneve dhe rezultateve të ndërmjetme përcaktohet nga optimizuesi i pyetjeve. Kur formoni pyetje, kërkesa, duhet që fillimisht
të zgjidhni cilat marrëdhënie janë të nevojshme për të arritur një përgjigje dhe më pas të specifikoni operacionet dhe rezultatet e ndërmjetme. Struktura e një pyetjeje të algjebrës relacionale në një bazë të dhënash të rezultateve mund të përfaqësohet si një diagram. Optimizuesit e kërkesave përpiqen të organizojnë ekzekutimin sa më efikas të jetë e mundur. Në praktikë, kjo zakonisht do të thotë që ata përpiqen të minimizojnë rezultatet e ndërmjetme sa më shpejt që të jetë e mundur. Shembujt e zakonshëm të algjebrës relacionale do të ndihmojnë me këtë.
Shembull 1.
Nevoja për informacion: Informacion mbi automjetet e vitit model 1996 ku u gjetën mangësi gjatë inspektimit për vitin 1999.
Së pari, shfaqet informacioni për makinat për të kuptuar vlerat e të gjitha atributeve të marrëdhënies. Informacioni rreth inspektimeve ruhet në tabelën "Inspektimi" dhe nëse zbulohetgabimet, ato regjistrohen në tabelën "Problemi". Kështu, këto tre tabela nevojiten për të marrë informacionin e kërkuar.
Vetëm makinat e vitit 1996 janë interesante. Gama e modelit të automjetit përfaqësohet si vlera e atributit të vendosur në rreshtin e tabelës së informacionit të automjetit. Rezultati i parë i ndërmjetëm përbëhet nga tupa që përfaqësojnë variantet e vitit 1996.
Pra, nevojiten vetëm rreshtat që mbulojnë këtë periudhë. Ju duhet të përdorni një përzgjedhje për t'i nxjerrë ato. Tani ka makina dhe kontrolle që kërkoheshin. Vargjet më pas lidhen duke përdorur operacionin e lidhjes. Ato duhet të bashkohen me një numër të përbashkët regjistri, pasi është e vetmja kolonë e zakonshme, përdoret një bashkim natyror.
Për të zbuluar nëse ka pasur probleme gjatë kontrolleve, duhet të lidhni linjat e problemit me çekun. Pas lidhjes së rreshtave të kontrollit me makinat, mund ta lidhni këtë rezultat me tabelën e gabimeve. Përkatësia duhet të bazohet në numrin e përbashkët të regjistrimit dhe datën e verifikuar. Këto janë të vetmet kolona të zakonshme në tabela, kështu që përdoret një bashkim natyral.
Opsionet e llogaritjes pa rezultate të ndërmjetme
Shembull 2.
Informacioni i kërkuar: Emri i shoferit për vitin e modelit 1995 ose automjete më të vjetra që nuk janë testuar për vitin 2000. Emri është në tabelën "Shofer". Agjencitë ligjzbatuese përshkruhen në tabelën "Inspektimi dhe makinat në një makinë mense". Kështu qëKështu, këto tre tabela janë të nevojshme. Së pari, duhet të zbuloni makinat që nuk janë kontrolluar për vitin 2000. Nuk është e mundur të zgjidhet ky problem duke përdorur vetëm inspektimet e renditura në tabelë, pasi përmban të dhëna për ato inspektime që janë bërë dhe jo për ato që nuk janë zbatuar. Ky problem zgjidhet duke kërkuar makina plotësuese që kontrollohen para vitit 2000. Në fakt, nevojiten vetëm numrat e tyre të regjistrimit.
Ka shembuj të tjerë përveç atyre të mësipërm që tregojnë se si të ndryshoni ose gjeni informacion. Variantet e pyetjeve mund të optimizohen duke përdorur operacione speciale. Në fakt, për ta bërë kërkimin dhe gjetjen e të dhënave sa më të lehtë dhe të thjeshtë, ekziston një model i llogaritjes relacionale.
Ku informacioni është i siguruar dhe i mbrojtur
Modeli i të dhënave relacionale të algjebrës relacionale ruhet në formate skedarësh që përmbajnë regjistrime. Në nivelin fizik, informacioni aktual fiksohet në një format elektromagnetik në disa pajisje. Këto pajisje ruajtëse mund të ndahen në tre kategori:
- Fillore. Kjo kategori përfshin memorie që është drejtpërdrejt e aksesueshme nga CPU. Regjistrat, memoria e shpejtë (cache) dhe memoria kryesore (RAM) janë drejtpërdrejt të aksesueshme në qendrën, pasi të gjitha janë të vendosura në motherboard ose chipset. Ky ruajtje është zakonisht shumë i vogël, ultra i shpejtë dhe i paqëndrueshëm. Kërkohet një furnizim konstant me energji elektrike për të ruajtur gjendjen. Nëse dështon, të gjitha të dhënat e tij humbasin.
- Sekondar. Përdoret për të ruajtur informacionin për të ardhmenpërdorni ose rezervoni. Përfshin pajisjet e memories që nuk janë pjesë e çipave të procesorit ose pllakës amë, si p.sh. disqet magnetike, disqet optike (DVD, CD, etj.), disqet e ngurtë, disqet flash dhe kaseta magnetike.
- Terciar. Përdoret për të ruajtur sasi të mëdha të dhënash. Meqenëse pajisjet e tilla të ruajtjes janë të jashtme ndaj sistemit kompjuterik, ato janë më të ngadalshmet për sa i përket shpejtësisë. Këto pajisje ruajtëse përdoren kryesisht për të kopjuar të gjithë sistemin. Disqet optike dhe shiritat magnetikë përdoren gjerësisht si ruajtje terciare.
Operacionet speciale të algjebrës relacionale janë të rëndësishme për efikasitetin e pyetjeve.
Struktura e ruajtjes
Sistemi kompjuterik ka një hierarki të mirëpërcaktuar të memories. CPU ka akses të drejtpërdrejtë në sistemin kryesor si dhe regjistra të integruar. Koha e hyrjes në memorien kryesore është padyshim më e vogël se shpejtësia e procesorit. Për të minimizuar këtë mospërputhje, futet një cache. Memoria e fshehtë siguron kohën më të shpejtë të aksesit dhe përmban të dhënat që aksesohen më shpesh nga CPU.
Kujtesa me aksesin më të shpejtë është më e shtrenjta. Pajisjet e mëdha ruajtëse ofrojnë pak shpejtësi dhe janë më të lira, por ato mund të ruajnë sasi të mëdha të dhënash në krahasim me një regjistër procesor ose memorie.
Disqet magnetike dhe hard disqet janë pajisjet më të zakonshme të ruajtjes dytësore në sistemet e sotme kompjuterike. Ato quhen magnetikebazë metalike. Këto disqe vendosen vertikalisht në bosht. Koka e leximit/shkrimit lëviz ndërmjet tyre dhe përdoret për të magnetizuar ose hequr një vend të tillë poshtë. Mund të njihet si 0 (zero) ose 1 (një).
Disqet e ngurtë janë formatuar në një renditje të mirëpërcaktuar për ruajtjen efikase të të dhënave. Ka shumë rrathë koncentrikë të quajtur shtigje. Çdo pjesë ndahet më tej në sektorë, duke ruajtur zakonisht 512 bajt të dhëna.
Operacionet e skedarit
Operacionet në sistemin gjuhësor të algjebrës relacionale dhe bazën e të dhënave të saj mund të klasifikohen gjerësisht në dy kategori:
- përditësim;
- kërko.
Kategoria e parë ndryshon vlerat e të dhënave duke futur, fshirë ose përditësuar. Nga ana tjetër, operacionet e kërkimit nuk e modifikojnë informacionin, por e nxjerrin atë pas filtrimit opsional të kushtëzuar. Në të dy llojet e operacioneve, përzgjedhja luan një rol të rëndësishëm. Përveç krijimit dhe fshirjes së një skedari, mund të ketë disa operacione që mund të kryhen në to:
- Open - ekziston në një nga dy mënyrat e leximit ose shkrimit. Në rastin e parë, sistemi operativ nuk lejon askënd të ndryshojë të dhënat. Me fjalë të tjera, të dhënat lexohen vetëm. Skedarët e hapur në modalitetin e leximit mund të ndahen midis shumë objekteve. Modaliteti i shkrimit ju lejon të ndryshoni të dhënat. Skedarët mund të lexohen por nuk mund të ndahen.
- Mbyll është operacioni më i rëndësishëm nga pikëpamja e sistemit operativ pasi heq të gjitha bllokimet(nëse është në modalitetin e përbashkët), ruan të dhënat (nëse modifikohen) në media dytësore dhe lëshon të gjithë buferët dhe mbajtësit e lidhur me skedarin.
- Indeksimi është një metodë e strukturës së informacionit për nxjerrjen me efikasitet të të dhënave nga skedarët e një sistemi bazuar në disa atribute ku është zbatuar sistemi. Përcaktuar në bazë të atributeve.
Indeksimi mund të jetë i llojit të mëposhtëm:
- Pritor përcaktohet në skedarin e të dhënave të renditura. Skedari i informacionit është i organizuar në fushën kryesore.
- Indeks sekondar i krijuar nga një fushë që është një çelës kandidat dhe ka një vlerë unike në çdo rekord ose jo një çelës me vlera të kopjuara.
- Clusterimi përcaktohet në një skedar të dhënash të renditur, në një fushë jo kyç.
Një sistem i menaxhimit të bazës së të dhënave ose DBMS i referohet një teknologjie për ruajtjen dhe marrjen e informacionit të përdoruesit me efikasitet maksimal së bashku me masat e duhura të sigurisë. Një shqyrtim më i afërt i kësaj çështjeje çon në përfundimin se algjebra relacionale është një gjuhë operatorësh që marrin marrëdhëniet si argumente dhe i kthejnë ato si rezultat.
