Мцщазиря 1: верилянлярин моделлярини мцяййян едян ясас компонентляр

Plan:

1.Verilənlərin modeli.

2. Relyasiya modeli

3.Nisbətlərin nrmallaşdırılması.
I. Verilənlərin modeli (VM) onların necə və hansı qaydalarla strukturlaşmasını təyin edir. Verilənlər üzərində aparılan əməliyyatlar da seçilən modelə uyğunlaşdırılmalıdır.

Verilənlərin modelləri yüksək dərəcədə tipikləşdirilmiş modellər sinfinə aiddir. Bu o deməkdir ki, hər bir verilən bu və ya digər kateqoriyaya aid olunur. Əgər bu mümkün deyilsə, veriləni süni yollarla müəyyən kateqoriyaya gətirib çıxarırlar. Əksər hallarda kateqoriyalar əvvəlcədən müəyyənləşdirilir, məsələn, «mahiyyət», «atribut», «əlaqə» kateqoriyaları. Kateqoriyalar və onlar arasındakı əlaqələr sxem adlanır.

Yastı fayl adlanan sadə modelə baxaq. Fərz edək ki, bu cür model işçilər haqqında verilənlərin təsviri üçün istifadə olunur. «İşçi» adlanan mahiyyətin tipii bu sxemlə təsvir oluna dilər:

İŞÇİ(Soyadı, Adı, Yaşı, Vəzifəsi)

Burada «İŞÇİ»-mahiyyətin tipini,» Soyadı», «Adı», «Yaşı», «Vəzifəsi»-atributları «)» və «,» işarələri isə əlaqələri göstərir. Konkret verilənlər isə bu formada təsvir olunur:

(Abbaslı,Fuad,35,mühəndis)

Demək, verilənlər modeli baxımından, strukturu konkret sxemə uyğun gələn verilənlər yığımı VB adlanır.

II. Relyasiya modeli VBİS- in yaranması IBM firmasının əməkdaşı Edqard Koddun adı ilə bağlıdır. Relyasiya modelinin əsasını «nisbət» (ingiliscə –relation) riyazi anlayışı təşkil edir. Müəyyən şərtələrə əməl etdikdə, nisbəti insan üçün adi olan ikiölçülü cədvəl kimi təsvir etmək olar. Relyasiya modelinin əsas üstün cəhətləri aşağıdakılardır: sadəliyi, proqram reallaşdırılmasının asanlığı, verilənlər üzərində müxtəlif riyazi və məntiqi əməliyyatların aparılmasının mümkünlüyü, istənilən tip sorğuya cavabı təmin edən çevik VB sxeminin qurulması mümkünlüyü.

Relyasiya modelində əsasən orta ölçülü VB-lər üçün istifadə olunur. Cədvəllərin saya artdıqca VB ilə işləmə surəti aşağı düşür. Buna görədə mürəkkəb strukturlu verilənlərin məsələn, layihələndirmənin avtomatlaşdırılması sistemində relyasiya modelindən istifadə olunması müəyyən çətinliklər yaradır.

Bilirik ki,RM sahəni əhatə edən nisbətləri və onlar arasındakı əlaqələri əks etdirir.RM-də VB-in məntiqi sxemi nisbətlər sxemi şəklində təsvir olunur. Həmin sxemdə ayrı-ayrı nisbətlər və oxlu xətlərlə onlar arasındakı əlaqalər göstərilir. RM elementləri və olnların təsvir forması cədvəl 1-dəgöstərilmişdir:

Nisbət -RM elementərinin ən mühümüdür. Hər hansı mahiyyət haqqında verilənləri Vb-də saxlayan cədaəlin başlığını təsvir edir.

Mahiyyət- verilənləri nisbətdə saxlanılan istənilən təbiətli informasiya obyektidir.

Cədvəl 1.

RM elementləri

RM elementləri	Təsvir forması
Nisbət	Cədvəl (fayl)
Nisbətin sxemi	Nisbətin adı və atribktların siyahısı
Nisbətlər sxemi (relyasiya sxemi)	VB-dəki nisbətlərin sxemləri və onlar arasındakı əlaqələr
Mahiyyət	İnformasiya obyekti
Kortej	Cədvəlin sətri (yazı)
Atribut	Cədvəlin sütununun başlığı (adı)
Domen	Cədvəlin sütunu
Açar	Bir və bir neçə atribut
Verilənin tipi	Domendəki elementlərin qiymətlərinin tipi

Atribut- mahiyyəti xarakterizə edən xassədir.

RM-nin riyazi əsası sonlu riyaziyyatın bölməsi olan nisbətlər cəbrindən götürülmüşdür. Nisbəti riyazi olaraq belə şərh etmək olar. Tutaq ki, n sayda D₁,D₂,…,D_n çoxluqları var. Onda R nisbəti nizamlanmış < d₁,d₂,…d_n> kortejlərinin çoxluğudur. Burada d_iD_i və D₁,D₂,…,D_n Rnisbətinin domeləridir.Misal üçün İŞÇİ nisbətinin sxeminə baxaq:

İşçi (Tabel nömrəsi, Soyadı-İnisialı, Şöbə, vəzifəsi, Doğum tarixi)

İŞÇİ nisbətinin 3 korteji var, hər bir kortej 5 elementdən ibarətdir və hər bir element uyğun domendən götürülür.

Nisbətin kortejlərinə (cədvəlin sətirlərinə), başqa sözlə, faylın yazılarına bir başa müraciət etmək üçün açardan istifadə olunur.

İŞÇİ nisbəti cədvəli

Домен

Tabel nömərəsi	Soyadı-inisialı	Şöbə	vəzifəsi	Doğum tarixi
010 015 021	Abbaslı F.P. Bağırov S.T. Babayev K.M.	015 002 010	Rəis Texnoloq mühəndis	10.09.1968 05.04.1970 21.10.1971

Nisbətin açarı və ya əsas açar (primary key) hər bir korteji birmənalı təyin edən atributdur. Məsələn, İşçi nisbətindəəsas açar kimi «tabel nömrəsi» atributundan istifadə etmək olar. Açar tərkibli, yəni bir neçə atributdan ibarət ola bilər (məsələn, «soyad+şöbə»)

Bundan əlavə xarici açar (foreigen key ) anlayışı da mövcuddur. Xarici açar vasitəsi ilə nisğbətlər arasında əlaqələr yaradılır. Məsələn, İşçi nisbəti ilə VƏZİFƏ MAAŞ (vəzifə, maaş) nisbəti arasında əlaqə «vəzifə» atributu vasitəsilə qurulur. Burada «vəzifə» atributu İşçi nisbətində xarici açar, vəzifə-maaş nisbətində isə əsas açar kimi çıxış edir.

Tabel nömərəsi

Soyadı-inisialı

Şöbə

Vəzifə

Doğum tarixi

Vəzifə-Maaş

Vəzifə

Maaş

Verilənlərin tamlığını təmin etmək üçün xarici açarlara istinad tamlığı adlanan məhdudluq qoyulur. Bu o deməkdir ki, xarici açarın hər bir qiyməti üçün əlaqələndirilən nisbətlərdə kortejlər olmalıdır.

RM-də nisbətə müəyyən tələblər qoyulur və bu aşağıdakı şərtəlrə və məhdudluqdara cavab verməlidir.

1. Cədvəldə təkrarlanan sətirlər ola bilməz, bir sözlə eyni qiymətli əsas açara maliyk bir neçə sətir ola bilməz.

2. təkrarlanan adlı sütunlar ola bilməz.

3. bütün sətirlər eyni struktura malik olmalıdır.

4. Cədvəlin sütunları tərkibli ola bilməz.

Cədvəldə sətirlərin ardıcıllığı istənilən qaydada ola bilər.

Nisbətlər üzərində əməliyyat aparmaqla digər nisbətləri almaq olar. Məsələn, relyasiya VB-yə verilən sorğının nəticəsi kimi bazada saxlanan nisbətlər əsasında hesablanmış yeni nisbət almaq olar. Odur ki, emal olunan verilənləri saxlanan və hesablanan hissələrə ayırmaq olar.

Relyasiya modeli VB-lərin əksəriyyətində verilənlərin emalının əsas vahidi proqramlaşdırma dillirində olduğu kimi, kortej(yazı) yox, nisbət qəbul olunmuşdur.

Nisbətlər üzərində aparılan əməliyyatları iki qrupa bölmək olar. 1-ci qrupa çoxluqlar üzərində aparılan əməliyyatlar aiddir:toplama, kəsişmə, çıxma, bölmə, Dekart hasil, 2-ci qrupa nisbətlər üzərində aparılan xüsusi əməliyyatlar aiddir: proyeksiya,birləşdirmə, seçmə. Mürəkkəb sorğulara cavab vermək qabiliyyətindən asılı olaraq, Müxtəlif VBİS-lərdə bu əməliyyatların hamısını və ya müəyyən hissəsini reallaşdırmaq olar.

Relyasiya VBİS-lərdə nisbətlər üzərində əməliyyatların aparılması üçün 2 qrup dillərdən istifadə olunur. 1-qrup dillər relyasiya cəbrinə, 2-ci qrupp dillər isə relyasia hesablamalarına əsaslanır. Relyasiya cəbrində operandlar və əməliyyatların nəticələri nisbətlər olur, Sorğunun nəticəsi olan nisbət saxlanan nisbətlər üzərində ardıcıl aparılan əməliyyatlardan alınır. Bu cür dillər əsasən prosedur dillər olur (məsələn dBase).

Relyasiya hesablamalarına əsaslanan dillər isə qeyri prosedur dillərdir. Bu dillərdə VB-yə verilən sorğu yalnız tələb olunan nəticə haqqında informsiyaya malik olur. Bu qrupp dillərə misal olaraq SQL dilini göstərmək olar.

Relyasiya cəbri ilə relyasiya hesablamaları arasında reduksiya proseduru adlanan vasitə ilə əlaqə yaradılır. Bu prosedur relyasiya hesablamasının istənilən ifadəsini relyasiya cəbrinin standart əməliyyatlarına və əksinə çevirir.

III. Relyasiya modeli VB-nin məntiqi layihələndirmə mərhələsində relyasiya sxemindəki nisbətlərin müəyyən tələblərə cavab verməlidir:

1) relyasiya sxeminə daxil edilən nisbətlərin sayı və nisbətlərdəki atributların təkrarlanması minimum olmalıdır;

2) nisbətlər üçün seçilmiş açarlar ölçüsünə görə minimal olmalıdır;

3) verilənlərin daxil edilməsi, xaric edilməsi və dəyişdirilməsi zamanı anomaliyalar yaranmamalıdır;

4) yeni tip vnrilənlər daxil edilərkən relyasiya sxemində dəyişiliklər minimum olmalıdır;

5) sistemin müxtəlif sorğulara cavab vermə vaxtları arasında fərq olmamalıdır.

Verilənlərin daxil edilməsi, xaric edilməsi və dəyişdirilməsi zamanı aşağıdakı anomaliyalar yarana bilər. Tutaq ki, VB aşağıdakı nisbət sxemindən ibarətdir:

TƏDARÜK(Tədarükçünün adı, Ünvanı, Malı, Miqdarı, Qiyməti)

Tədarükçünün ünvanı tədarük olunan hər mal üçün təkrar olunur.Verilənlərin dəyişdirilməsində anomallıq ondan ibarətdir ki, tədarükçünün ünvanı dəyişdikcə, həmin verilənin daxil olduğu bütün kortejlərdə dəyişikliklər aparılmalıdır. Müəyyən səbəbdən həmin verilən kortejlərin hamısında dəyişdirilməyibsə, onda VB-də zidiyyətlər yaranır, yəni verilənlərin tamlığı pozulur.

Baxılan misalda verilənəlrin bazadan xaric edilməsində anomallıq o vaxt yarana bilər ki, müəyyən tədarükçüyə aid olan kortejlərin hamısı kənar edilsin (məsələn, tədarükçü baxılan vaxtadək heç bir mal göndərməyib). Bu halda bazada həmin tədarükçünün adı və ünvanı qalmır, baxmayaraq ki, bir müddətdən sonra həmin tədarükçü mal tədarük edə bilər. Çünki, sistem «hansı tədarükçülərlə müqavilə bağlanıb» sorğusuna düzgün cavab verməyəcək.

Atributlar arasındakı asılılıqlar.

Nisbətin atributları arasında 3 cür asılılıq ola bilər: funksional, tranzitiv və çoxmənalı.