Курсовая на тему Преимущества и недостатки реляционных баз данных

Содержание


Введение 3
Глава 1. Реляционная модель данных 7
§ 1.1. Общая характеристика 7
§ 1.2. Первая нормальная форма 7
§ 1.3. Целостность сущности и ссылок 9
Глава 2. Развитие реляционных баз данных 12
§ 2.1. Предыстория реляционных баз данных 12
§ 2.2. Базовые понятия реляционных баз данных 13
2.2.1. Тип данных 14
2.2.2. Домен 14
2.2.3. Схема отношения, схема базы данных 15
2.2.4. Кортеж, отношение 16
Глава 3. Преимущества и недостатки реляционного подхода к БД 17
§ 3.1. Организация и преимущества реляционной базы данных 17
§ 3.2. Удобство манипулирования реляционными данными 21
§ 3.3. Недостатки реляционных баз данных 22
§ 3.4. Пути преодоления недостатков реляционных баз данных 23
Заключение 24
Список используемой литературы 29


Введение

В данной работе рассматривается тема "Преимущества и недостатки реляционных баз данных".
Основы реляционной модели данных были впервые изложены в статье Е.Кодда в 1970 г. Эта работа послужила стимулом для большого количества статей и книг, в которых реляционная модель получила дальнейшее развитие. Наиболее распространенная трактовка реляционной модели данных принадлежит К.Дейту. Согласно Дейту, реляционная модель состоит из трех частей:
- Структурной части.
- Целостной части.
- Манипуляционной части.
Структурная часть описывает, какие объекты рассматриваются реляционной моделью. Постулируется, что единственной структурой данных, используемой в реляционной модели, являются нормализованные n-арные отношения.
Целостная часть описывает ограничения специального вида, которые должны выполняться для любых отношений в любых реляционных базах данных (БД). Это целостность сущностей и целостность внешних ключей.
Манипуляционная часть описывает два эквивалентных способа манипулирования реляционными данными - реляционную алгебру и реляционное исчисление.
В классической реляционной модели используются только простые (атомарные) типы данных. Простые типы данных не обладают внутренней структурой.
Домены - это типы данных, имеющие некоторый смысл (семантику). Домены ограничивают сравнения - некорректно, хотя и возможно, сравнивать значения из различных доменов.
Отношение состоит из двух частей - заголовка отношения и тела отношения. Заголовок отношения - это аналог заголовка таблицы. Заголовок отношения состоит из атрибутов. Количество атрибутов называется степенью отношения. Тело отношения - это аналог тела таблицы. Тело отношения состоит из кортежей. Кортеж отношения является аналогом строки таблицы. Количество кортежей отношения называется мощностью отношения.
Реляционной базой данных называется набор отношений. Схемой реляционной базы данных называется набор заголовков отношений, входящих в базу данных.
Цель работы - анализ преимуществ и недостатков реляционных баз данных.
Объект исследования - реляционные базы данных.
Предмет исследования - реляционная модель данных, ее структура, особенности и базовые понятия реляционных баз данных, организация реляционной БД, ее достоинства и недостатки, пути их преодоления.
Задачи исследования вытекают из поставленной цели:
- выявить сущность реляционной модели данных;
- проследить развитие реляционных баз данных;
- рассмотреть преимущества и недостатки реляционного подхода к БД.
Существуют следующие виды баз данных:
1) Древовидные - простейший пример - Windows Registry, файловая система FAT и XML - здесь информация хранится в древовидной структуре и доступ осуществляется через "путь", т.е. указание всех узлов от корневого до нужного. Например: "c:\My Docs\MyPictures\Me.jpg". Недостатки этого способа хранения данных является очень медленный поиск, если не известен путь и очень плохая устойчивость к повреждениям структуры. Преимущество - возможность хранить в классифицированном виде очень разнородную информацию и очень быстрый поиск при знании ключа.
2) Сетевые базы данных - простейший пример - Интернет. Т.е. существуют узлы, обособленные друг от друга, содержащие определенную информацию. Каждый узел представляет какое-то количество ссылок на другие узлы, по которым и ведется поиск. Недостатки - очень сложный и долгий поиск, возможно неполное предоставление информации или невозможность найти нужную информацию. Преимущества - очень легко добавить любую, разнородную информацию, самая высокая стабильность из всех систем.
Обобщим достоинства и недостатки ранних СУБД:
Сильные места ранних СУБД:
- Развитые средства управления данными во внешней памяти на низком уровне;
- Возможность построения вручную эффективных прикладных систем;
- Возможность экономии памяти за счет разделения подобъектов (в сетевых системах).
Недостатки:
- Слишком сложно пользоваться;
- Фактически необходимы знания о физической организации;
- Прикладные системы зависят от этой организации;
- Их логика перегружена деталями организации доступа к БД.
Реляционные базы данных сделали огромный шаг вперед по сравнению с этими БД.
3) Реляционные базы данных. Именно им посвящена наша работа. В дальнейшем если говорится "база данных", то подразумевается "Реляционная база данных". "Реляционный" - Relation - обозначает взаимосвязанный. Для простоты можно считать, что реляционная база данных - это набор двумерных простых таблиц. Недостатки реляционных баз данных - хранение только однородной информации, сложности в добавлении новых структур и взаимоотношений, информация, хранящаяся в такой БД, должна быть в нужной степени абстрагирована. Преимущества - прежде всего очень высокая скорость