Definirea Sistemului de Gestiune a Bazelor de Date Relationale (SGBDR)

Definirea Sistemului de Gestiune a Bazelor de Date Relationale (SGBDR)

Teoria relationala, foarte bine pusa la punct intr-un domeniu de cercetare distinct, a dat o fundamentare solida realizarii de SGBD-uri performante. La sfarsitul anilor 80 si apoi in anii 90 au aparut, in special o data cu patrunderea in masa a microcalculatoarelor, numeroase SGBDR-uri. Aceasta a insemnat o evolutie de la SGBD-urile de generatia intai (arborescente si retea) spre cele de generatia a doua (relationale). Aceasta evolutie s-a materializat, in principal in: oferirea de limbaje de interogare neprocedurale, imbunatatirea integritatii si securitatii datelor, optimizarea si simplificarea acceselor.

Teoria relationala este un ansamblu de concepte, metode si instrumente care a dat o fundamentare riguroasa realizarii de SGBDR performante.

Paralela intre conceptele utilizate in evolutia organizarii datelor in memoria externa pana la sistemele relationale este prezentata in tabelul 3.3:

Tabelul 3.3

Regulile lui Codd

E.F. Codd (cercetator la IBM) a formulat 13 reguli care exprima cerintele maximale pentru ca un SGBD sa fie relational. Regulile sunt utile pentru evaluarea performantelor unui SGBDR. Acestea sunt:

R_0. Gestionarea datelor la nivel de relatie: limbajele utilizate trebuie sa opereze cu relatii (unitatea de informatie).

R_1. Reprezentarea logica a datelor: toate informatiile din BDR trebuie stocate si prelucrate ca tabele.

R_2. Garantarea accesului la date: LMD trebuie sa permita accesul la fiecare valoare atomica din BDR (tabela, coloana, cheie).

R_3. Valoarea NULL: trebuie sa se permita declararea si prelucrarea valorii NULL ca date lipsa sau inaplicabile.

R_4. Metadatele: informatiile despre descrierea BDR se stocheaza in dictionar si trateaza ca tabele ,la fel ca datele propriu-zise.

R_5. Limbajele utilizate: SGBDR trebuie sa permita utilizarea mai multor limbaje, dintre care cel putin unul sa permita definirea tabelelor (de baza si virtuale), definirea restrictiilor de integritate, manipularea datelor, autorizarea accesului, tratarea tranzactiilor.

R_6. Actualizarea tabelelor virtuale: trebuie sa se permita ca tabelele virtuale sa fie si efectiv actualizabile, nu numai teoretic actualizabile (exemplu atributul "valoare" dintr-o tabela virtuala nu poate fi actualizat).

R_7. Actualizarile in baza de date: manipularea unei tabele trebuie sa se faca prin operatii de regasire dar si de actualizare.

R_8. Independenta fizica a datelor: schimbarea structurii fizice a datelor (modul de reprezentare (organizare) si modul de acces) nu afecteaza programele.

R_9. Independenta logica a datelor: schimbarea structurii de date (logice) a tabelelor nu afecteaza programele.

R_10. Restrictiile de integritate: acestea, trebuie sa fie definite prin LDD si stocate in dictionarul (catalogul) BDR.

R_11. Distribuirea geografica a datelor: LMD trebuie sa permita ca programele de aplicatie sa fie aceleasi atat pentru date distribuite cat si pentru date centralizate (alocarea si localizarea datelor vor fi in sarcina SGBDR-ului).

R_12. Prelucrarea datelor la nivel de baza (scazut): daca SGBDR poseda un limbaj de nivel scazut (prelucrarea datelor se face la nivel de inregistrare), acesta nu trebuie utilizat pentru a evita restrictiile de integritate.

Regulile lui Codd pot fi grupate, conform cerintelor exprimate in cinci categorii, conform tabelului 3.4.

Gruparea regulilor lui Codd 

Tabelul 3.4

Regulile lui Codd sunt greu de indeplinit in totalitate de catre SGBDR. Pornind de la cele 13 reguli de mai sus, au fost formulate o serie de criterii (cerinte) pe care trebuie sa le indeplineasca un SGBD pentru a putea fi considerat relational intr-un anumit grad.

S-a ajuns astfel, la mai multe grade de relational pentru SGBDR: cu interfata relationala (toate datele se reprezinta in tabele, exista operatorii de selectie, proiectie si jonctiune doar pentru interogare), pseudorelational (toate datele se reprezinta in tabele, exista operatorii de selectie, proiectie si jonctiune fara limitari), minimal relational (este pseudorelational si in plus, operatiile cu tabele nu fac apel la pointeri observabili de utilizatori), complet relational (este minimal relational si in plus, exista operatorii de reuniune, intersectie si diferenta, precum si restrictiile de integritate privind unicitatea cheii si restrictia referentiala).

In concluzie, SGBDR este un sistem software complet care implementeaza modelul de date relational si respecta cerintele impuse de acest model. El este o interfata intre utilizatori si baza de date.