پایگاه داده‌های رابطه‌ای:
پایگاه داده رابطه ای،به آن دسته از پایگاه‌های داده اطلاق می‌شود که بر اساس مدل رابطه‌ای طراحی و ایجاد شده باشند. پس از پایگاه‌های داده‌ای سلسله مراتبی و شبکه‌ای،متخصصان در جستجوی مدلی بودند که دارای ساختار داده‌ای با انتزاع قوی ابداع گردید. مدل رابطه‌ای در سال ۱۹۷۰ توسط ادگار کاد مطرح شد. این مدل دارای ساختار داده‌ای با انتزاع قوی بوده و اساساً ساختار داده‌ای در آن بر اساس یک مفهوم ریاضی به نام رابطه استوار است.
ساختار داده‌های رابطه‌ای:
برای طراحی پایگاه داده‌ها در سطح انتزاعی پایین تر از سطح مدل سازی، به یک ساختار داده‌ای از یک مدل داده‌ای نیاز است و اساساً همین مدل داده‌ای تامین کننده محیط انتزاعی است. در پایگاه داده رابطه‌ای بالاخص در محیط انتزاعی مورد استفاده کاربر، رابطه نمایشی جدولی دارد و اساساً پایگاه داده رابطه‌ای مجموعه‌ای است از تعدادی نوع جدول. مفاهیم ساختار جدولی عبارتند از: سطر، جدول و ستون
تعریف رابطه:
با فرض وجود n مجموعه S1، S2، … ، Sn رابطه R تعریف شده روی این n مجموعه، مجموعه‌ای است از n تایی‌ها که به آن تاپل می‌گویند به نحوی که جزء اول هر n تایی از S1، جزء دوم از S2 و… مقدار بگیرد. هریک از مجموعه‌های S1، S2 و… میدان یا دامنه نامیده می‌شود. دامنه، مجموعه مقادیری است که یک صفت از رابطه مشخص می‌تواند داشته باشد.
تناظر بین مفاهیم رابطه‌ای و مفاهیم جدولی:
برای پیاده سازی مدل رابطه‌ای در محیط انتزاعی از رابطه استفاده می‌شود. برای پیاده سازی مدل رابطه‌ای در ساختار پایگاه داده از مفهوم جدول استفاده می‌شود.
نکته: مفاهیم جدول و رابطه تا حدود زیادی به یکدیگر نزدیک بوده و در مواردی به اشتباه بجای یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ویژگیهای رابطه:
رابطه به عنوان تنها عنصر ساختاری اصلی در مدل رابطه‌ای برای نمایش انواع موجودیتها و انواع ارتباطات بکار می‌رود. در واقع در مدل رابطه‌ای هم نوع موجودیت و هم نوع ارتباط با مفهوم رابطه نمایش داده می‌شوند و در نتیجه هم نمونه موجودیت و هم نمونه ارتباط با مفهوم تاپل نشان داده می‌شوند. رابطه دارای چهار ویژگی زیر می‌باشد:
•رابطه تاپل تکراری ندارد، زیرا بدنه رابطه مجموعه‌است و مجموعه نمی‌تواند عنصر تکراری داشته باشد. •تاپل‌ها نظم ندارند زیرا بدنه رابطه مجموعه‌است و مجموعه در حالت کلی فاقد نظم است. •صفات رابطه نظم مکانی ندارند زیرا سرآیند، رابطه مجموعه‌است و مجموعه در حالت کلی فاقد نظم است. •تمام صفات تک مقداری (تجزیه نشدنی) هستند زیرا در نمایش جدولی رابطه، در تقاطع هر سطر و ستون باید یک مقدار وجود داشته باشد.
انواع کلید در مدل رابطه‌ای:
ابر کلید:
هر ترکیبی از صفات جدول را که یکتایی مقدار داشته باشد، ابر کلید گویند. به بیانی دیگر هر زیر مجموعه عنوان رابطه می باشد که یکتایی مقدار در بدنه رابطه را داشته باشد. تعریف دیگر ابر کلید عبارت است از هر ترکیبی از اسامی صفات رابطه که در هیچ دو تاپل مقدار یکسان نداشته باشد.
کلید کاندید:
کلید کاندید امکانی است برای ارجاع به “تک تاپل” در رابطه. مجموعه صفات k از رابطه R یک کلید کاندید است، اگر دارای خاصیت غیر کاهشی و یکتایی باشد.
کلید اصلی:
یکی از کلیدهای کاندید رابطه که شرایط زیر را داشته باشد:
•شناسایی کننده نوع موجودیت (تک تاپل) در رابطه باشد. مانند شماره عضویت کتابخانه برای هر دانشجو.
•از نظر طول، کوتاه تر باشد. یعنی بین دو کلید کاندید، کلید کوتاه تر برای کلید اصلی بودن بهتر است.
انواع رابطه:
انواع رابطه عبارتند از:
رابطه نامدار: رابطه‌ای که با یک نام به سیستم معرفی شده باشد.
رابطه مبنا: نوعی رابطه نامدار که استقلال وجودی دارد و مشتق از رابطه‌های دیگر نیست و داده‌های ذخیره شده متناظر دارد.
رابطه مشتق: رابطه‌ای که به کمک یک عبارت رابطه‌ای بر حسب رابطه‌های نامدار دیگر و در نهایت برحسب رابطه‌های مبنا تعریف می‌شود.
قواعد جامعیت در مدل رابطه‌ای:
در هر محیط عملیاتی همیشه مجموعه‌ای از قواعد معنایی(Semantic Rules)، بامحدودیتهای جامعیتی (Integrity constraints) وجود دارند. اگر داده‌های ذخیره شده در پایگاه داده همواره این محدودیت‌ها را رعایت کنند، جامعیت پایگاه داده تامین می گردد. جامعیت پایگاه داده‌ها به معنی صحت، دقت و سازگاری داده‌های ذخیره شده در پایگاه داده‌ها در تمام لحظات است. هر سیستم پایگاه داده باید بتواند جامعیت پایگاه داده را کنترل و تضمین کند. عواملی مانند آنچه در زیر آمده‌است می‌تواند باعث نقض جامعیت شود:
•اشتباه در برنامه‌ها
•اشتباه در ورود اطلاعات از سوی کاربران
•مشکلات سخت افزاری و نرم افزاری مرتبط با داده‌ها
•عدم انجام کامل فرایند بر روی داده‌ها
•وجود افزونگی و تعدد در داده‌های تکراری
برای درک بهتر این موضوع میتوانید به لینک زیر مراجعه کنید:
http://en.wikipedia.org/wiki/Relational_database