Цей урок допоможе вам дізнатися про реляційні моделі. Реляційна модель — це спосіб організації інформації за допомогою таблиць. Ми будемо використовувати прості слова та приклади з повсякденного життя. Реляційна модель схожа на набір шухляд, у кожній шухляді акуратно зберігається інформація в рядках і стовпцях. У цьому уроці мова піде про бази даних, таблиці, ключі та способи зв’язування інформації. До кінця цього уроку ви зрозумієте, як ми можемо підтримувати порядок у речах, наприклад у прибраній кімнаті.
База даних — це особливе місце, де ми зберігаємо багато інформації. Думайте про це як про велику коробку чи бібліотеку. У вашій школі бібліотека містить багато книг, так само як база даних містить багато даних. Уявіть собі, що ви ведете список днів народження своїх друзів або улюблених ігор; все це можна зберігати в базі даних. Мета бази даних — дозволити людям додавати, оновлювати та знаходити інформацію дуже швидко. Ця інформація зберігається в безпеці та може бути організована особливим чином.
Наприклад, розглянемо список класів. Учитель може зберігати ім’я кожного учня, його вік і улюблений колір у базі даних. Таким чином учитель може легко знайти інформацію про учня, коли це буде потрібно. База даних допомагає нам запам’ятовувати багато деталей, не плутаючи їх.
База даних полегшує людям роботу з великою кількістю інформації. Це інструмент, який допомагає сортувати речі, подібно до того, як ви можете розмістити свої іграшки по різних кошиках.
Реляційна модель використовує ідеї бази даних і організовує інформацію в таблиці. Уявіть стіл, схожий на ті, які ви бачите вдома чи в класі. Кожна таблиця має рядки та стовпці. Рядки схожі на різні предмети або людей, а стовпці — це деталі про них. Наприклад, одна таблиця може мати рядок для кожного друга та стовпці для його номера телефону, дня народження та улюбленого хобі.
У реляційній моделі інформація в одній таблиці може бути пов’язана з інформацією в іншій таблиці за допомогою спеціальних посилань. Ці посилання допомагають нам об’єднувати деталі з різних таблиць. Це схоже на з’єднання різних частин головоломки, щоб побачити цілісну картину. Коли ми використовуємо реляційну модель, ми можемо бути впевнені, що кожна частина інформації зберігається в потрібному місці.
Ця модель називається «реляційною», оскільки вона будує зв’язки між різними наборами інформації. Навіть якщо інформація надходить з різних місць, ми можемо з’єднати їх за допомогою ключа, подібно до того, як ви можете використовувати ключ, щоб відкрити скриню зі скарбами.
Таблиці дуже важливі в реляційній моделі. Таблиця схожа на сітку з рядками та стовпцями. Кожен рядок показує один повний запис або запис, а кожен стовпець показує один тип інформації. Наприклад, у таблиці зі списком ваших однокласників один стовпець може містити імена, інший – вік, а третій – улюблену закуску.
Давайте розглянемо приклад. Уявіть собі таблицю під назвою «Інформація про студента». У цій таблиці кожен рядок – учень. Стовпці «Ім'я», «Вік» і «Улюблена гра». В одному рядку може бути «Анна, 7, футбол», а в іншому рядку може бути «Бен, 8, хованки». Таким чином, деталі кожного учня зберігаються в порядку.
Рядки в таблиці допомагають нам побачити всю інформацію про конкретного студента в одному місці. Стовпці допомагають нам порівнювати дані між різними учнями. Подібно до охайного столу з позначеними папками, таблиці допомагають нам упорядковувати наші думки та дані.
Коли ви дивитесь на будь-яку таблицю, ви побачите стовпці та рядки. Ряди йдуть зліва направо. Кожен рядок — це запис, який містить усі відомості про один предмет або людину. Колони бігають вгору-вниз. Кожен стовпець містить інформацію одного типу для всіх записів.
Придумайте схему розсадження в класі. Кожне місце може бути рядком у таблиці, а стовпці можуть бути іменем учня, номером списку та улюбленим предметом. На домашній кухні ви можете побачити різні предмети, розміщені в шафі. Кожна полиця може бути схожою на рядок, а кожен ящик на полиці — стовпець, який показує тип їжі.
Стовпці та рядки — це простий спосіб для нас побачити подібності та відмінності в даних. Вони допомагають нам зрозуміти, хто або що є в списку. Цей спосіб дозволяє зрозуміло і просто знайти інформацію. Кожного разу, коли ви дивитесь на свій класний список або список продуктів, уявіть, що ви дивитесь на таблицю з рядками та стовпцями.
Ключі дуже важливі в реляційних моделях. Ключ — це унікальна інформація, яка допомагає ідентифікувати запис у таблиці. Найпоширеніший ключ називається первинним. Первинний ключ — це спеціальний стовпець у таблиці, де кожне значення є унікальним. Немає двох рядків з однаковим значенням первинного ключа.
Наприклад, у вашому класі вчитель може призначити кожному учневі унікальний номер. Цей номер є основним ключем, оскільки він різний для кожного учня. Якщо у вас є номер, ви точно знаєте, який це студент, без жодної плутанини.
Існує також інший тип ключа, який називається зовнішнім ключем. Для з’єднання двох таблиць використовується зовнішній ключ. Це як міст, який з’єднує один стіл з іншим. Наприклад, якщо в одній таблиці є відомості про студента, а в іншій — список занять, які вони відвідують, ви можете використати зовнішній ключ, щоб зв’язати номер студента в обох таблицях. Таким чином ви дізнаєтеся, які класи належать до якого учня.
Ключі — це як секретні коди, які допомагають нам швидко й точно знаходити потрібну інформацію. Без ключів було б дуже важко шукати у великій купі даних.
Зв’язки в реляційній моделі описують, як таблиці пов’язані одна з одною. Існує багато видів стосунків. Найпоширенішими є «один до одного», «один до багатьох» і «багато до багатьох».
Відношення «один до одного» означає, що один запис у таблиці пов’язаний точно з одним записом в іншій таблиці. Подумайте про це як про пару взуття. У кожного черевика є партнер, але тільки один. Прикладом може бути таблиця анкет студентів і таблиця фотографій студентів. Кожен студент має один профіль і одну фотографію.
Зв’язок «один до багатьох» означає, що один запис у таблиці може бути пов’язаний з багатьма записами в іншій таблиці. Уявіть собі вчителя і багато учнів. Один учитель може навчати багатьох учнів. У реляційній моделі одна таблиця може містити інформацію про вчителя, а інша таблиця може містити список учнів у кожному класі. Учитель пов'язаний з кількома учнями.
Відношення «багато до багатьох» означає, що багато записів в одній таблиці можуть бути пов’язані з багатьма записами в іншій таблиці. Наприклад, у шкільній бібліотеці одна книга може бути позичена багатьма учнями, а багато книг може бути позичено одним учнем. Для обробки такого типу зв’язку ми часто використовуємо додаткову таблицю, яка називається таблицею з’єднання. Ця додаткова таблиця допомагає відстежувати багато зв’язків.
Ці зв’язки допомагають організувати інформацію дуже корисним способом. Вони допомагають нам пов’язувати різні фрагменти даних, щоб ми могли отримати повну картину події чи ситуації.
Давайте побудуємо простий приклад, використовуючи базу даних класу. Уявіть, що у вас є два столи: один для студентів і один для класів.
Перша таблиця називається «Студенти». Він має такі стовпці: Ім’я , Номер списку та Вік . Кожен рядок містить список одного студента з такими даними. Номер списку є основним ключем у цій таблиці, оскільки немає двох студентів з однаковими номерами списку.
Друга таблиця називається «Класи». У ньому є такі стовпці: Назва класу , Учитель і Номер учня . У цій таблиці стовпець «Іменний номер студента» є зовнішнім ключем, який посилається на таблицю «Студенти». Таким чином ми можемо бачити, які учні відвідують які заняття.
Пов’язавши ці таблиці ключами, ми можемо відповісти на такі запитання, як «Який клас відвідує Анна?» або "Хто вчитель у класі Бена?" Використання ключів і зв’язків полегшує пошук відповідей.
Реляційні моделі дуже корисні в нашому повсякденному житті. Ось деякі з переваг їх використання:
Усі ці переваги допомагають людям, таким як бібліотекарі, вчителі та навіть керівники магазинів, працювати ефективно. Інформацію можна знайти швидко, і ймовірність помилок менша, якщо речі розташовані в чітких таблицях.
Реляційні моделі використовуються в багатьох місцях за межами школи. Наприклад, у супермаркеті бази даних допомагають керувати товарами на полицях, відстежуючи ціни, запаси та спеціальні пропозиції. Коли ви бачите список продуктів на веб-сайті, він часто базується на реляційній базі даних. Таблиці можуть містити назви продуктів, категорії, ціни та відгуки клієнтів.
Ще один приклад – бібліотека. Бібліотечна база даних містить інформацію про книги. Тут може бути стіл для книг і ще один стіл для позичальників. Таблиця книг може містити такі деталі, як назва, автор і унікальний ідентифікатор книги (який є первинним ключем). Таблиця позичальників містить ім’я студента та ідентифікатори книжок, які вони позичили. За допомогою ключів система може швидко показати, які книги доступні, а які взяті напрокат.
Багато компаній використовують реляційні моделі на комп’ютерах. Коли ви відвідуєте веб-сайт, щоб купити іграшку чи книгу, ваше замовлення обробляється за допомогою реляційної бази даних. Система пов’язує ваше замовлення з вашою особистою інформацією та деталями асортименту. Це гарантує, що ваш посилок буде надіслано за правильною адресою та що продукт усе ще доступний.
Навіть онлайн-ігри використовують реляційні бази даних для збереження результатів, інформації про гравця та прогресу гри. Кожного разу, коли ви граєте в гру, реляційна модель допомагає грі запам’ятовувати ваші результати та порівнювати вас з іншими гравцями.
Ви можете спробувати простий експеримент, щоб зрозуміти, як працює реляційна модель. Візьміть аркуш паперу і намалюйте таблицю. Зробіть три колонки: одну для імені , одну для улюблених фруктів і одну для кольору . Тепер запитайте свою родину чи друзів про їхнє ім’я, улюблений фрукт і їхній улюблений колір. Запишіть інформацію про кожну особу в новий рядок таблиці.
Після заповнення таблиці ви побачите рядки та стовпці, як у реляційній моделі. Потім ви можете поставити такі запитання, як «Хто любить яблуко?» або "Який колір найпопулярніший?" Це схоже на те, як комп’ютери використовують реляційні моделі, щоб швидко знаходити потрібну інформацію з багатьох записів.
Цей простий експеримент показує, як акуратно організувати інформацію. Ця сама ідея лежить в основі багатьох комп’ютерних баз даних, які зберігають важливу інформацію.
Давайте повернемося до ключів і подивимося, чому вони важливі. Первинний ключ схожий на спеціальну ідентифікаційну картку, яку носить кожен запис. Жодні записи не можуть мати однакову ідентифікаційну картку, і це полегшує пошук потрібного запису. Зовнішній ключ використовується, коли одній таблиці потрібно запозичити інформацію з іншої таблиці. Це як номер телефону друга, збережений у вашому телефоні, щоб ви знали, як йому зателефонувати, коли хочете поспілкуватися.
Уявіть, що у вас є список класів, але два студенти мають однакові імена. Було б важко сказати, хто є який. Ось чому первинні ключі дуже корисні — вони зберігають речі унікальними. Усі учні різні, бо мають різні номери.
Коли ви бачите систему, яка добре використовує ключі, це схоже на добре впорядковану коробку з олівцями. Кожен олівець має своє місце, і жоден колір не втрачається. Ключі допомагають комп’ютерам дуже швидко та легко знаходити потрібну інформацію.
Хоча ми дізналися про основні ідеї реляційних моделей, існують різні способи розглядати та використовувати ці ідеї. Іноді людям може знадобитися змінити спосіб зберігання даних, щоб зробити його кращим для певних ситуацій. Наприклад, у деяких системах можуть бути додані спеціальні таблиці для обробки додаткової інформації, такої як фотографії чи детальні описи. Це схоже на додавання додаткових сторінок у ваш альбом для записів, щоб умістити більше фотографій особливого дня.
Існує також багато доступних програмних засобів, які допомагають людям створювати, керувати та оновлювати реляційні моделі. Ці інструменти дозволяють користувачам створювати таблиці, встановлювати ключі та визначати зв’язки без необхідності розуміти весь комп’ютерний код. Вони як дружні помічники, які полегшують упорядкування інформації для всіх.
Незважаючи на те, що існує багато різних варіацій, основна ідея залишається незмінною: упорядкування даних у таблицях із чіткими рядками, стовпцями та ключами. Це спрощує роботу з інформацією, будь то невеликий список друзів або велика колекція книг у бібліотеці.
Ось короткий виклад ключових моментів, які ми вивчили на цьому уроці:
Цей урок показав, як реляційні моделі допомагають нам акуратно організувати інформацію в таблицях. Так само, як ви тримаєте свої іграшки чи шкільне приладдя в порядку, комп’ютери використовують реляційні моделі для зберігання, керування та отримання даних. Знання того, як використовувати таблиці, рядки, стовпці та ключі, полегшує розуміння не лише комп’ютерів, але й багатьох частин повсякденного життя.
