Базы данных: реляционная модель и ключи
💻 Информатика · 11 класс
Что такое реляционная база данных, таблицы, поля, записи, первичный и внешний ключи, типы связей между таблицами.
Что такое база данных
База данных — это организованное хранилище взаимосвязанных данных, предназначенное для удобного поиска, изменения и обработки информации. Программа, которая управляет базой данных и обеспечивает доступ к ней, называется системой управления базами данных (сокращённо СУБД). Базы данных лежат в основе работы библиотек, банков, магазинов, школьных журналов и почти любого современного сервиса.
Самая распространённая модель данных — реляционная. В ней информация хранится в виде таблиц, а каждая таблица описывает один тип объектов: учеников, книги, товары.
Таблицы, поля и записи
Реляционная таблица состоит из строк и столбцов. Строка (запись) описывает один объект целиком, например одного ученика. Столбец (поле) хранит одну характеристику всех объектов: фамилию, дату рождения, класс. У каждого поля есть имя и тип данных: текст, целое число, дата, логическое значение.
| Код | Фамилия | Класс | Средний балл |
|---|---|---|---|
| 1 | Иванов | 11А | 4.6 |
| 2 | Петрова | 11Б | 4.9 |
| 3 | Сидоров | 11А | 4.2 |
Ключи
Первичный ключ — это поле или набор полей, значение которого однозначно определяет каждую запись и не повторяется. В таблице выше первичным ключом служит поле Код: по нему всегда можно найти ровно одного ученика. Хорошим первичным ключом служит искусственный числовой идентификатор, потому что фамилии могут совпадать.
Внешний ключ — это поле одной таблицы, которое ссылается на первичный ключ другой таблицы. С его помощью таблицы связываются между собой. Например, в таблице оценок поле Код_ученика ссылается на таблицу учеников.
Виды связей
- Один к одному — одной записи первой таблицы соответствует ровно одна запись второй.
- Один ко многим — одной записи соответствует несколько записей в другой таблице (один класс — много учеников).
- Многие ко многим — реализуется через дополнительную связующую таблицу (ученики и кружки).
Частая ошибка: считать первичным ключом фамилию или имя. Такие данные могут повторяться и изменяться, поэтому ключ из них ненадёжен.
Зачем нужна структура
Грамотное разбиение данных на связанные таблицы убирает дублирование. Если адрес школы хранить в каждой записи ученика, при переезде придётся менять тысячи строк. Если же вынести его в отдельную таблицу — достаточно одного исправления. Этот принцип называют устранением избыточности данных.
Кратко о главном
- База данных — организованное хранилище связанных данных, ею управляет СУБД.
- В реляционной модели данные хранятся в таблицах: строки — записи, столбцы — поля.
- Первичный ключ однозначно определяет запись и не повторяется.
- Внешний ключ связывает таблицы, ссылаясь на первичный ключ другой таблицы.
- Связи бывают: один к одному, один ко многим, многие ко многим.