A számítógépes adatbázis-kezeléshez is szükség van a felhasználáshoz tartozó adatok csoportosítására, megfelelő szerkezetű tárolására, valamint az adatok karbantartási, keresési, megjelenítési műveleteit is támogató adatbázis-kezelő programra.
Az adatbázis egy adott alkalmazáshoz tartozó adatok összessége, melyet úgynevezett adatmodellel képezünk le. Az adatmodell írja le az adatbázis szerkezetét. A szerkezet tartalmazza az adatok típusát, kapcsolatait, sőt az adatokon végrehajtható alapműveleteket is. A legelterjedtebb adatbázis-szerkezetek (modellek) a következők:
Hierarchikus
modell :
A hierarchikus modell volt a legelső az
adatbázis-kezelőkben és egyben a leginkább korlátozott. Az adatbázis
több egymástól független fából állhat. A fa csomópontjaiban és
leveleiben helyezkednek el az adatok. A közöttük levő kapcsolat,
szülő gyermek kapcsolatnak felel meg. Jellemzője, hogy egy gyökér
adatból kiindulva elérhető az összes adat. Ilyen pl. a DOS könyvtár
szerkezete is. Egy szülőhöz tartozhat több gyerek, de minden
gyereknek csak egy szülője lehet.
Hálós
modell:
A hierarchikus szerkezet
továbbfejlesztett változata. Egy szülőhöz tartozhat több gyerek, de
egy gyereknek is lehet több szülője. Nagygépes adatbázis-kezelők
használják ezt a szerkezetet.
Relációs
modell:
Az adatokat egymással kapcsolatban álló
táblázatok rendszerében ábrázolja. A relációs az egyik
legáttekinthetőbb és a 80-as évektől kezdve a legelterjedtebb
adatmodell, támogatják a legismertebb adatbázis-kezelő programok.
A relációs adatmodell szerkezetét
legkönnyebben egy példán keresztül ismerhetjük meg. Egy raktár
készletéről tartalmaz információkat a következő tábla:
Cikkazonosító |
Megnevezés |
Mennyiségi egység |
Mennyiség |
Egységár |
A2501 |
Kalapács |
db |
290 |
300 |
S1122 |
Szög |
kg |
28 |
540 |
K0210 |
Fogó |
db |
1500 |
315 |
B2220 |
Csavarhúzó |
db |
12 |
1400 |
A tábla annyi sort, azaz rekordot tartalmaz, ahányféle cikk van a raktárban, és annyi oszlopot, azaz mezőt, ahány tulajdonságot, jellemzőt akarunk tárolni egy-egy cikkről.
Amennyiben a raktárkészlet minimális szint alá csökken, megrendelést kell feladni. A megrendeléseket a következő tábla tartalmazza:
Rendelés szám |
Rendelés dátuma |
Cikkazonosító |
Rendelt mennyiség |
Szállító kód |
0001 |
97.05.15 |
B2220 |
150 |
AS22 |
0002 |
98.01.08 |
A2501 |
500 |
AS22 |
0003 |
98.02.10 |
B2220 |
1000 |
CV10 |
Vegyük észre, hogy a tábla nem tartalmazza a megrendelt áru nevét, hiszen az fölösleges tárolást, redundanciát jelentene, mert ez az adat szerepel a készlettáblában, és a cikkazonosító mező alapján kapcsolat teremthető a két tábla között.
A relációs adatmodell fő alkotóelemei tehát az egyes egyedeket tulajdonságokkal leíró táblák, és a táblák közötti kapcsolatok.
A fenti példában a készlet-adattábla és a megrendelés-adattábla egy-egy egyedtípus, a táblák sorai az egyed-előfordulások. Az összes egye-előfordulást egy táblán belül azonos tulajdonságok írnak le.
Az egyes sorokat, egyed-előfordulásokat egyértelműen kell tudnunk azonosítani, másképpen fogalmazva a rekordok megkülönböztethetők legyenek.
A készlet-adattáblában a sorok egyértelmű azonosítására szolgál a cikkazonosító, a megrendeléstáblában a rendelésszám. A tábla adatainak egyértelmű azonosítására szolgáló tulajdonság (esetleg több tulajdonság együtt) az úgynevezett kulcs attribútum vagy elsődleges kulcs.
Az egymással tartalmilag összefüggő táblák közötti logikai kapcsolatot egy, mindkét táblában előforduló tulajdonság valósítja meg, melyet kapcsolómezőnek is hívunk: példánkban a cikkazonosító. ez a tulajdonság a készlettábla elsődleges kulcsa, a megrendeléstáblában pedig a készletre hivatkozó úgynevezett idegen kulcs.
A kapcsolat típusára jellemző, hogy a hivatkozó tábla egy rekordjához a másik táblának egy vagy több rekordja kapcsolódhat. Példánkban egy cikket több alkalommal is megrendelhetnek, így a kapcsolat egy a többhöz típusú.
Kapcsolattípusok:
Nincs
kapcsolat az egyedhalmazok
között.
Egy-egy
(1:1) kapcsolat.
Az egyik egyedhalmaz minden egyes elemének egy és csak egy elem
felel meg a másik halmazból, és viszont.
Egy-több
(1:N) vagy a másik irányból több-egy (N:1) kapcsolat.
Az egyik halmaz elemeinek több elem is megfelelhet a másik
halmazból, a másik halmaz minden eleméhez viszont csak egy elem
tartozik az első halmazból.
Több-több (M:N) kapcsolat. Mindkét egyedhalmaz bármely eleméhez több elem tartozhat a másik egyedhalmazból
A megtervezett adattáblák fizikai szerkezetének és kapcsolatainak létrehozása.
Az adattáblák feltöltése, adatmódosítások, törlések végrehajtása.
Adatrekordok sorba rendezése adott szempontok szerint.
Adatok megkeresése, válogatása, megjelenítése.
Listák, jelentések készítése.
Biztonsági másolatok készítése.
Adatbázis: egy adott alkalmazáshoz tartozó adatok összessége, melyet úgynevezett adatmodellel képezünk le.
Adatbázis-kezelő rendszer: az a szoftver, amellyel az adatbázist kezelni tudjuk.
Relációs adatmodell: Legelterjedtebb adatmodell, amely az egyedeket egymással kapcsolatban álló táblázatok rendszerében ábrázolja.
Reláció: A relációs adatbázis alapfogalma, sorokból és oszlopokból áll.
Rekord: a tábla egy sora.
Mező: a tábla egy rekordjának egy oszlopa.
Egyed: minden olyan dolog (objektum), ami minden más dologtól (objektumtól) megkülönböztethető.
Tulajdonság: az egyed belső szerkezete. Az egyedeket tulajdonságokkal írjuk le.
Egyed-típus: tulajdonságokkal (attribútumokkal) leírható egyed.
Egyedi azonosító, kulcs: A tábla adatainak egyértelmű azonosítására szolgáló tulajdonság.
Kapcsolat: az egyed külső szerkezete, az egyedek közötti viszony.
Táblák közötti kapcsolat: Az egymással tartalmilag összefüggő táblákban előforduló azonos tulajdonság.