ระบบการจัดฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

            

ระบบการจัดฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

ความหมายของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

       

       ระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (Relational Database) เป็นฐานข้อมูลที่ใช้โมเดลเชิงสัมพันธ์ (Relational Database Model) ซึ่งผู้คิดค้นโมเดลเชิงสัมพันธ์นี้คือ Dr. E.F. Codd โดยใช้หลักพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ เนื่องด้วยแนวคิดของแบบจำลองแบบนี้มีลักษณะที่คนใช้กันทั่วกล่าวคือมีการเก็บเป็นตาราง ทำให้ง่ายต่อการเข้าใจและการประยุกต์ใช้งาน ด้วยเหตุนี้ ระบบฐานข้อมูลแบบนี้จึงที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ในแง่ของ entity แบบจำลองแบบนี้คือ แฟ้มข้อมูลในรูปตาราง และ attribute ก็เปรียบเหมือนเขตข้อมูล ส่วนความสัมพันธ์คือความสัมพันธ์ระหว่าง entity

     ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ คือ การเก็บข้อมูลในรูปของตาราง (Table) หลายๆตารางที่มีความสัมพันธ์กัน ในแต่ละตารางแบ่งออกเป็นแถวๆ และในแต่ละแถวจะแบ่งเป็นคอลัมน์ (Column) ในทางทฤษฎีจะมีคำศัพท์เฉพาะแตกต่างออกไป เนื่องจากแบบจำลองแบบนี้เกิดจากทฤษฎีทางคณิตศาสตร์เรื่องเซ็ท (Set) 

คำศัพท์เฉพาะที่ใช้ในระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

ศัพท์เฉพาะ	ศัพท์ทั่วไป
รีเลชั่น (Relation)	ตาราง (Table)
ทูเปิล (Tuple)	แถว (Row) หรือ เรคคอร์ด (Record) หรือ ระเบียน
แอททริบิวท์(Attribute)	คอลัมน์ (Column) หรือฟิลด์ (Field)
คาร์ดินัลลิติ้                                   (Cardinality)	จำนวนแถว (Number of rows)
ดีกรี (Degree)	จำนวนแอททริบิวท์ (Number of attribute)
คีย์หลัก (Primary key)	ค่าเอกลักษณ์ (Unique identifier)
โดเมน (Domain)	ขอบข่ายของค่าของข้อมูล (Pool of legal values)

  คุณสมบัติของความสัมพันธ์ (รีเลชัน) Relation  

  โดยทั่ว ๆ ไปความสัมพันธ์หนึ่ง ๆ จะมีคุณสมบัติต่าง ๆ ดังนี้

• ข้อมูลในแต่ละแถวจะไม่ซ้ำกัน หมายถึง ไม่มีทูเพิล (Tuple) หรือ ข้อมูลในแต่ละแถวของรีเลชันคู่ใด ๆ เลยที่ซ้ำกัน (No duplicate tuples)
• ไม่มีการกำหนดลำดับที่ให้กับแถวแต่ละแถว หมายถึง ลำดับที่ของทูเพิล (Tuple) หรือ ข้อมูลในแต่ละแถวของรีเลชัน ไม่มีความสำคัญ ลำดับที่ของ Attributes ไม่มีความสำคัญ
• ค่าของ Attribute จะเป็นค่าเดี่ยว ๆ นั่นคือ ค่าของข้อมูลที่ปรากฏอยู่ในตารางจะเป็นค่า ๆ เดียว เป็นลิสต์ของค่าหลาย ๆ ค่าไม่ได้ ซึ่ง Relation ที่มีคุณสมบัติข้อนี้จะถูกเรียกว่าเป็น Relation ที่อยู่ในรูปแบบ Normal form และค่าของข้อมูลในแต่ละ Attribute จะบรรจุค่าของข้อมูลประเภทเดียวกัน
• ไม่มีการกำหนดลำดับให้กับฟิลด์ การอ้างถึงฟิลด์ใด ๆ จะใช้ชื่อของฟิลด์ในการอ้างถึง  ไม่ได้ใช้ลำดับที่ที่ฟิลด์นั้นปรากฏอยู่ในความสัมพันธ์ และค่าของข้อมูลในแต่ละฟิลด์ของระเบียนจะบรรจุข้อมูลได้เพียงค่าเดียวโดยข้อมูลในแต่ละฟิลด์จะต้องบรรจุข้อมูลเพียงค่าเดียว  

ความสัมพันธ์ (รีเลชัน) Relation

   ความสัมพันธ์ (รีเลชัน) Relation จะอยู่ในลักษณะของตาราง 2 มิติ [มีความสัมพันธ์] ประกอบด้วยทางด้านแถว และคอลัมน์ ซึ่งแต่ละรีเลชันจะมีชื่อรีเลชันเพื่อใช้อ้างอิง 

ข้อดีของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

1. ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์เป็นกลุ่มข้อมูลของรีเลชั่นหรือตารางที่ข้อมูลถูกจัดเก็บเป็นแถวหรือคอลัมน์ซึ่งทำให้ผู้ใช้เห็นภาพของข้อมูลได้ง่าย

2. ผู้ใช้ไม่ต้องรู้ว่าข้อมูลถูกจัดเก็บอย่างไรรวมถึงวิธีการเรียกใช้ข้อมูล

3. ภาษาที่ใช้เป็นการเรียกใช้ข้อมูล เป็นลักษณะคล้ายภาษาอังกฤษและไม่จำเป็นต้องเขียนเป็นลำดับ

4.การเรียกใช้หรือเชื่อมโยงข้อมูลทำได้ง่ายโดยใช้โอเปอร์เรเตอร์ทางคณิตศาสตร์กฎของความคงสภาพ (Integrity Rule)

คีย์ในฐานข้อมูล 

     ในระบบฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์นั้น เราจะต้องกำหนดชนิดของคีย์ต่างๆเพื่อเป็น Attribute พิเศษเพื่อทำหน้าที่บางอย่าง เช่น เป็นตัวแทนของตารางใช้กำหนดขึ้นมาเพื่อความสะดวกในการอ้างถึงทฤษฎีเกี่ยวกับ Normalization ซึ่งมีดังต่อไปนี้

Primary  Key  (คีย์หลัก) จะเป็น Field ที่มีค่าไม่ซ้ำกันเลยในแต่ละ Record ในตารางนั้น เราสามารถใช้ Field ที่เป็น Primary Key นี้ เป็นตัวแทนของตารางนั้นได้ทันที

Candidate Key  (คีย์คู่แข่ง) เป็น Field หนึ่ง หรือหลาย Field ที่มีคุณสมบัติที่เป็น Primary Key ได้แต่ไม่ได้เป็นคีย์หลัก เช่น ชื่อ และนามสกุล สามารถรวมกันเป็นคีย์คู่แข่งได้ เป็นต้น

Composite  Key (คีย์ผสม) เป็น Field ที่ใช้รวมกับ Field อื่นๆ ที่เป็น Composite Key เหมือนกัน มาใช้เป็น Primary Key ของตาราง 

Foreign Key (คีย์นอก) เป็น Field ในตารางหนึ่งในฝั่ง Many ที่มีความสัมพันธ์กับ Field ที่เป็นPrimary Key ใน ตารางหนึ่งใน ฝั่ง One โดยที่ตารางทั้งสองมีความสัมพันธ์แบบ One-to-Many ต่อกัน

การควบคุมความถูกต้องให้กับข้อมูล

  1.กฎที่เกี่ยวข้องกับการรักษาความถูกต้อง

        กฎที่ใช้สำหรับรักษาความถูกต้องของข้อมูล แบ่งออกเป็น 2 กฎคือ กฎที่เกี่ยวข้องกับเอนทิตี้ และกฎที่เกี่ยวข้องกับการเชื่อมโยงความสัมพันธ์ของเอนทิตี้

•         กฎความบูรณภาพหรือคงสภาพของเอนทิตี้ (Entity Integrity Rule) กฎความบูรณภาพของเอนทิตี้ เป็นกฎที่ใช้กำหนดเพื่อให้ข้อมูลของเอนทิตี้ มีความถูกต้องแอตทริบิวส์ที่ทำหน้าที่เป็นคีย์หลักของตารางไม่สามารถมีค่าเป็นค่าว่างได้ (Null Value) และจะต้องมีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ (identity) (ความเป็นเอกลักษณ์ คือ สามารถระบุข้อมูลแอตทริบิวส์อื่นๆ ที่อยู่ในทูเพิลเดียวกันได้)
•         กฎความบูรณภาพหรือคงสภาพของการอ้างอิง (Referential Integrity Rule)กฎความบูรณภาพของการอ้างอิง คือกฎที่ใช้รักษาความถูกต้องของข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กันของเอนทิตี ค่าของคีย์นอก (FK) ในตารางจะต้องมีข้อมูลอยู่ในอีกตารางหนึ่งที่คีย์นอกของตารางนั้นอ้างอิงถึง