Реляционная модель/Тасмания

Реляционная модель/Тасмания ( RM/T ) была опубликована Эдгаром Ф. Коддом в 1979 году и является названием, данным ряду расширений его исходной реляционной модели (RM), опубликованной в 1970 году. Общая цель RM/T состояла в том, чтобы определить некоторые фундаментальные семантические единицы на «атомном» и «молекулярном» уровнях для моделирования данных . Кодд пишет: «Результатом является модель с более богатым разнообразием объектов, чем исходная реляционная модель, дополнительными правилами вставки-обновления-удаления и некоторыми дополнительными операторами, которые делают алгебру более мощной». ^[1]

история РМ

Между 1968 и 1988 годами Кодд опубликовал более 30 статей по реляционной модели (РМ), самой известной из которых является его статья 1970 года. До 1978 года в документах описывалась версия RM 1 (RM/V1). В начале 1979 года Кодд впервые представил некоторые новые идеи, получившие название RM/T («Т» от Тасмании), на приглашенном докладе на Австралийской конференции по информатике в Хобарте , Тасмания. Позже в том же году журнал ACM опубликовал статью о RM/T, в которой Кодд признает влияние Шмида и Свенсена (1975) и Видерхольда (1977).

Более поздняя версия RM/T (мы будем называть ее здесь «RM/D») была описана Крисом Дейтом в книге «Дейт» (1983), в которой Дейт и Кодд улучшили и усовершенствовали RM/T, добавив тип сущности, называемый обозначением . Хотя Кодд ничего не пишет об этом новом типе, Дейт предлагает обоснование в Дейте (1983, стр. 262). Дейт пересмотрел эту статью 1983 года в Дейте (1995), в которой дополнительно сравнивается модель RM/T с моделью E/R.

После неутешительного признания RM/T индустрией баз данных Кодд решил внедрять модель RM/T более постепенно. Он планировал выпустить серию версий RM: RM/V2, RM/V3 и т. д. каждый раз постепенно включая некоторые идеи исходного RM/T в новую версию. Возможно, это объясняет, почему нет очевидного соответствия понятий между RM/T и RM/V2. нет ссылки на ассоциативные или обозначающие Например, в книге Кодда 1990 года, определяющей RM/V2, типы сущностей. С другой стороны, книга расширяет и развивает существующий набор проблем языка запросов, многие из которых рассматривались Коддом в нескольких статьях на протяжении 1980-х годов.

Краткое описание РМ/Т

Представляем некоторые новые концепции RM/T:

Суррогаты: Суррогат . — это уникальное значение, присвоенное каждой сущности Если два отношения используют одно и то же суррогатное значение, то они представляют одну и ту же сущность в моделируемой вселенной. Суррогатное значение может быть любой уникальной строкой или числом, но не может быть назначено или изменено пользователем базы данных. Например, SQL SEQUENCE часто используется для генерации числовых суррогатных значений. Впервые использование суррогатного материнства было предложено Холлом, Оулеттом и Тоддом в 1976 году. ^[2]

Сущности и несущности: Сущность в — это нечто моделируемой вселенной, которое обычно идентифицируется суррогатом. Небытие , — это нечто что не является сущностью и не имеет своего собственного идентифицирующего суррогата. организации У независимой есть свой суррогат. объекта У зависимого есть суррогат, но он принадлежит другому объекту, т. е. суррогат является внешним ключом.

Атомная семантика: RM/T обращается к атомарной семантике, описывая, как исходное отношение RM можно использовать для описания сущностей с атрибутами. Сущность представляется как Entity-отношение или E-отношение , а ее атрибуты (или непосредственные свойства) хранятся в отдельных Property-отношениях или P-отношениях . Каждое E-отношение имеет общий суррогат со связанными P-отношениями .

Электронные отношения: Отметьте существование сущности. E -отношение — это отношение (таблица), хранящее только суррогаты для определенного типа сущности. Суррогатное значение, введенное в таблицу E-отношений , подразумевает соответствующее существование сущности этого типа в моделируемом мире . Например, E-отношение «Сотрудник» представляет собой таблицу, содержащую суррогаты всех сущностей типа «Сотрудник» .

P-отношения: Сохраните значения атрибутов сущности. P -отношение — это отношение (таблица), хранящее суррогат и один или несколько атрибутов сущности. Замещающим значением P-отношения является значение соответствующего E-отношения ; он играет роль (K-роль) первичного ключа для этого P-отношения . Например, P-отношение «Номер_Сотрудника» представляет собой таблицу с двумя столбцами: один содержит суррогатное значение E-отношения «Сотрудник» , другой — номер сотрудника .

Обратите внимание, что, выполнив ВНЕШНЕЕ ЕСТЕСТВЕННОЕ СОЕДИНЕНИЕ с E-отношением «Сотрудник_Человек» «Сотрудник» RM/T и P-отношением , мы можем построить отношение «Сотрудник» RM/V1. Это иллюстрирует, почему концепции E-отношения и P-отношения в RM/T являются более атомарными , чем концепция отношения в RM/V1.

Молекулярная семантика

RM/T обращается к молекулярной семантике, беря исходный RM и классифицируя отношения на несколько типов сущностей, увеличивая объем информации, собираемой семантической моделью данных . Однако Кодд не определяет обозначения для диаграмм своей новой семантики. Каждая сущность может играть несколько ролей одновременно и, таким образом, принадлежать к одному или нескольким из следующих типов сущностей:

Характеристика – подчиненные сущности, описывающие сущности ядра.
Ассоциативные – вышестоящие сущности, которые связывают между собой сущности ядра.
Ядро – сущности, которые не являются ни характеристическими, ни ассоциативными.

Кодд продолжает вводить подтипы сущностей, давая еще один квалификатор сущностей:

Внутренние — сущности, не являющиеся подтипами другой сущности.

Следовательно, Кодд говорит о внутреннем ядре и внутренних ассоциативных сущностях.

Следующее определение основано на модели RM/D Дейта (1983); его нет у Кодда (1979):

Обозначающее – сущности, содержащие обозначение. Обозначающая сущность находится на многих концах связи один-ко-многим между двумя независимыми сущностями. Например, писатель может написать много книг, отсюда и связь «один-ко-многим» между писателем и сущностями книги; книга является обозначающим объектом, поскольку она содержит обозначение (или обозначающую ссылку ) на автора, а именно, первичный ключ объекта-писателя. Обратите внимание, что ассоциативная сущность содержит как минимум два обозначения. Например, мы можем рассматривать бронирование либо как объект, который связывает человека с рейсом, либо как объект, который определяет человека и назначает рейс. Следовательно, обозначающий объект должен содержать хотя бы одно обозначение, тогда как ассоциативный объект должен содержать как минимум два обозначения.

Ассоциации: Это то, что иначе мы могли бы назвать отношениями между сущностями и не-сущностями.; Значение E-null используется при удалении объектов из модели RM/T; всем ассоциациям, у которых есть суррогаты, ссылающиеся на несуществующую сущность, присваивается значение E-null , что означает, что сущность неизвестна.

Ассоциативная ассоциация сущностей и не сущностей: Ассоциативная сущность — это сущность, которая представляет собой ассоциацию между двумя независимыми сущностями; ассоциативная сущность сама по себе является сущностью, поскольку у нее есть суррогат. Ассоциация , не являющаяся сущностью, аналогична ассоциативной сущности , однако у нее нет суррогата. Отсутствие суррогата не позволяет ассоциации отсутствия сущности иметь, например, какие-либо описательные характеристические сущности .

Отношения направленного графа

Определены несколько отношений ориентированного графа , чтобы уловить дополнительные семантические особенности модели RM/T. Эти графики называются следующим образом:

PG-отношение (график свойств) хранит собственности . отношения
CG-отношение (график характеристик) хранит характерные отношения.
AG-отношение (график ассоциаций) хранит ассоциативные отношения.
UGI-отношение (безусловное обобщение путем включения) хранит обобщение путем включения отношений.
AGI-отношение (Альтернативное обобщение путем включения) хранит обобщение посредством альтернативных отношений.
Отношение США (безусловный преемник) хранит безусловные отношения преемника.
AS-отношение (альтернативный преемник) хранит преемника . альтернативные отношения
Магазины KG-relation (Cover Membership) охватывают членские отношения
UP-отношение (безусловный приоритет) хранит безусловную последовательность отношений событий.
AP-отношение (альтернативный приоритет) хранит альтернативную последовательность отношений событий.

Каталог РМ/Т

Каталог — это метамодель, хранящая описания самих отношений. Каталог RM/T включает в себя следующие отношения:

CATR (R-surrogate, relname , RelType) описывает отношения
CATRA (RA-суррогат, R-суррогат, A-суррогат) связывает отношения и атрибуты.
CATA (A-surrogate, attname , UserKey) описывает атрибуты.
CATAD (AD-суррогат, A-суррогат, D-суррогат) связывает атрибуты и домены.
CATD (D-surrogate, domname , VType, Ordering) описывает домены.
CATC (C-суррогат, имя пользователя ) описывает категории.
CATRC (RC-суррогат, R-суррогат, C-суррогат) связывает отношения и категории.

где

relname — это текстовое имя отношения. например «Адрес»
attname — текстовое имя атрибута. например, «Улица»
domname — текстовое имя домена. например «Зарплата»
pername — метка категории (из PER-домена)
RN-домен — это домен всех relnames в базе данных.
PER-домен — это домен всех меток категорий.
Электронный домен — это домен всех суррогатов в базе данных.
Е-атрибут — любой атрибут, играющий роль суррогата (из Е-домена).
E-null — это суррогат «неизвестной сущности» (из E-домена).
R-суррогат - это суррогат отношения (из E-домена).
A-суррогат — это суррогат атрибута (из E-домена).
D-суррогат — это суррогат домена (из E-домена).
C-surrogate — это суррогат метки категории (из E-домена).
RA-суррогат - это суррогат отношения-атрибута (из E-домена).
AD-суррогат — это суррогат атрибутного домена (из E-домена).
RC-суррогат - это суррогат метки категории отношения (из E-домена).
RelType — это тип объекта, представленный отношением
UserKey показывает, участвует ли атрибут в определяемом пользователем ключе.
VType — синтаксический тип значения.
Порядок показывает, применим ли оператор > между значениями домена.

Операторы: Многочисленные операторы определены для имен, наборов и графов. Подробности см. в статье Кодда 1979 года.

РМ/Т сегодня

Сегодня о RM/T мало упоминается, и в последнее время не появляется никаких статей. Пекам и Марьянски (1988) писали о RM/T в своем исследовании семантических моделей данных. Кодд опубликовал свою книгу в 1990 году, но больше ничего не написал о RM/T. RM/V1 и RM/V2 имеют по главе в Date и Darwen (1992), а статья Date (1983) была обновлена в (1995) и теперь содержит давно назревшее сравнение модели E/R и RM/T. Последние размышления Дейта можно найти в Интернете по адресу Date (1999), The Database Relational Model (2001) и Date on RM/T (2003).

RM/T внес свой вклад в область знаний, называемую семантическим моделированием данных и моделированием семантических объектов , и продолжает оказывать влияние на новых разработчиков моделей данных. См. статью Хаммера и Маклеода (1981), книгу Кноенке (2001) и реализацию Грабчевского и других (2004).

Ссылки

^ Кодд, Эдгар Ф. (1979). «Расширение реляционной модели базы данных для более глубокого понимания» . Транзакции ACM в системах баз данных . 4 (4): 397–434. дои : 10.1145/320107.320109 .
^ Холл, ПАВ; Оулетт, Дж.; Тодд, SJP (1976). «Отношения и сущности». Ин Нейссен, генеральный директор (ред.). Моделирование в системах управления базами данных . Северная Голландия.

Дальнейшее чтение

Катер, Артур. «Расширенная реляционная модель Кодда» (PDF) . Университетский колледж Дублина . ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
Кодд, Э.Ф. (1970). «Реляционная модель данных для больших общих банков данных» . Коммуникации АКМ . 13 (6): 377–387. дои : 10.1145/362384.362685 .
Кодд, Э.Ф. (1979). «Расширение реляционной модели базы данных для более глубокого понимания» . Транзакции ACM в системах баз данных . 4 (4): 397–434. дои : 10.1145/320107.320109 .
Кодд, Э.Ф. (1990). Реляционная модель управления базами данных: версия 2 . ISBN 0201141922 .
Дата, CJ (1983). Введение в системы баз данных . Том. 2. ISBN 0201144743 .
Дата, CJ (1986). «Практический подход к проектированию баз данных». Реляционная база данных: Избранные произведения .
Дата, СиДжей; Дарвен, Хью (1992). Написания по реляционным базам данных, 1989–1991 гг . ISBN 0201543036 .
Дата, CJ (1995). Написания по реляционным базам данных, 1991–1994 гг . ISBN 0201824590 .
Дата, CJ (1999). «Тридцать лет реляционных отношений: расширение реляционной модели» .
Дата, CJ (2001). Реляционная модель базы данных: ретроспективный обзор и анализ .
Грабчевский, Э.; Кромптон, С.; Робинсон, СК; Холл, TH (2004). «Репозиторий корпоративных данных для CCLRC с использованием CERIF» .
Хаммер, М.; Маклеод, Д. (1981). «Описание базы данных с помощью SDM: семантическая модель базы данных» . дои : 10.1145/319587.319588 .
Кронке, Дэвид М. (2001). Обработка баз данных (Восьмое изд.). ISBN 0130648396 .
Пекам, Дж.; Марьянски, Ф. (1988). «Семантические модели данных» . Обзоры вычислительной техники ACM . 20 (3): 153–189. дои : 10.1145/62061.62062 . S2CID 19006625 . ; полезный опрос, включающий RM/T.
Шмид, ХА; Свенсен, младший (1975). «О семантике реляционной модели данных». Материалы международной конференции ACM SIGMOD 1975 года по управлению данными - SIGMOD '75 . п. 211. дои : 10.1145/500080.500110 .
Видерхольд, Г. (1977). «Проектирование баз данных» .

[1] Кодд, Эдгар Ф. (1979). «Расширение реляционной модели базы данных для более глубокого понимания» . Транзакции ACM в системах баз данных . 4 (4): 397–434. дои : 10.1145/320107.320109 .

[2] Холл, ПАВ; Оулетт, Дж.; Тодд, SJP (1976). «Отношения и сущности». Ин Нейссен, генеральный директор (ред.). Моделирование в системах управления базами данных . Северная Голландия.

[1]

[2]