संबंधपरक डेटाबेस मॉडल: तत्व, यह कैसे करना है, उदाहरण के लिए - प्रौद्योगिकी - 2025

संबंधपरक डेटाबेस मॉडल, रिश्ते का उपयोग कर ग्रिड जैसी संरचनाएं का उपयोग कर, स्तंभों और पंक्तियों से मिलकर संरचना डेटा की एक विधि है। यह संबंधपरक डेटाबेस का वैचारिक सिद्धांत है। यह 1969 में एडगर एफ। कोडड द्वारा प्रस्तावित किया गया था।

यह तब से व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए प्रमुख डेटाबेस मॉडल बन गया है, जब अन्य डेटाबेस मॉडल, जैसे कि पदानुक्रमित, नेटवर्क और ऑब्जेक्ट की तुलना में।

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कॉड को पता नहीं था कि संबंधपरक डेटाबेस के लिए एक मंच के रूप में उनका काम कितना महत्वपूर्ण और प्रभावशाली है। अधिकांश लोग एक डेटाबेस में एक रिश्ते की भौतिक अभिव्यक्ति से बहुत परिचित हैं: तालिका।

रिलेशनल मॉडल को डेटाबेस के रूप में परिभाषित किया गया है जो अपने डेटा तत्वों को एक या एक से अधिक स्वतंत्र तालिकाओं में समूहीकृत करने की अनुमति देता है, जो एक-दूसरे से संबंधित क्षेत्रों के उपयोग के माध्यम से प्रत्येक संबंधित तालिका से संबंधित हो सकते हैं।

डेटाबेस प्रबंधन

एक डेटाबेस तालिका एक स्प्रेडशीट के समान है। हालांकि, तालिकाओं के बीच बनाए जा सकने वाले रिश्ते एक संबंधपरक डेटाबेस को कुशलतापूर्वक बड़ी मात्रा में डेटा संग्रहीत करने की अनुमति देते हैं, जिसे प्रभावी ढंग से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है।

रिलेशनल मॉडल का उद्देश्य डेटा और प्रश्नों को निर्दिष्ट करने के लिए एक घोषणात्मक विधि प्रदान करना है: उपयोगकर्ता सीधे घोषणा करते हैं कि डेटाबेस में क्या जानकारी है और वे इससे क्या जानकारी चाहते हैं।

दूसरी ओर, वे डेटाबेस प्रबंधन प्रणाली सॉफ्टवेयर में स्टोरेज के लिए डेटा संरचनाओं का वर्णन करने और प्रश्नों का उत्तर देने के लिए पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया को छोड़ देते हैं।

अधिकांश संबंधपरक डेटाबेस डेटा को क्वेरी और परिभाषित करने के लिए SQL भाषा का उपयोग करते हैं। वर्तमान में कई रिलेशनल डेटाबेस मैनेजमेंट सिस्टम या RDBMS (रिलेशनल डेटा बेस मैनेजमेंट सिस्टम) हैं, जैसे कि Oracle, IBM DB2 और Microsoft डेटा सर्वर।

सुविधाएँ और तत्व

- सभी डेटा को पंक्तियों और स्तंभों में डेटा की एक व्यवस्थित व्यवस्था के रूप में माना जाता है, जिसे संबंध या तालिका कहा जाता है।

- प्रत्येक टेबल में एक हेडर और एक बॉडी होनी चाहिए। शीर्ष लेख केवल स्तंभों की सूची है। शरीर डेटा का एक सेट है जो पंक्तियों में व्यवस्थित तालिका को भरता है।

- सभी मान स्केलर हैं। यही है, तालिका में किसी भी पंक्ति / स्तंभ स्थिति में, केवल एक ही मूल्य है।

-Elements

निम्नलिखित आंकड़ा अपने मूल तत्वों के नामों के साथ एक तालिका दिखाता है, जो एक पूर्ण संरचना बनाते हैं।

टपल

डेटा की प्रत्येक पंक्ति एक टपल है, जिसे रिकॉर्ड के रूप में भी जाना जाता है। प्रत्येक पंक्ति एक n-tuple है, लेकिन "n-" आमतौर पर खारिज कर दिया जाता है।

स्तंभ

टपल में प्रत्येक स्तंभ को एक विशेषता या क्षेत्र कहा जाता है। स्तंभ उन मानों के समूह का प्रतिनिधित्व करता है जो एक विशिष्ट विशेषता हो सकते हैं।

चाभी

प्रत्येक पंक्ति में एक या अधिक कॉलम होते हैं जिन्हें टेबल की कहा जाता है। यह संयुक्त मूल्य एक तालिका में सभी पंक्तियों के लिए अद्वितीय है। इस कुंजी के माध्यम से प्रत्येक टपल को विशिष्ट रूप से पहचाना जाएगा। यही है, कुंजी को डुप्लिकेट नहीं किया जा सकता है। इसे प्राथमिक कुंजी कहा जाता है।

दूसरी ओर, एक विदेशी या द्वितीयक कुंजी एक तालिका में फ़ील्ड है जो किसी अन्य तालिका की प्राथमिक कुंजी को संदर्भित करती है। इसका उपयोग प्राथमिक तालिका को संदर्भित करने के लिए किया जाता है।

अखंडता के -Rules

संबंधपरक मॉडल को डिजाइन करते समय, आप कुछ शर्तों को परिभाषित करते हैं जो डेटाबेस में पूरी होनी चाहिए, जिसे अखंडता नियम कहा जाता है।

मुख्य अखंडता

प्राथमिक कुंजी सभी टुपल्स के लिए अद्वितीय होनी चाहिए और शून्य (NULL) नहीं हो सकती। अन्यथा, आप विशिष्ट रूप से पंक्ति की पहचान नहीं कर पाएंगे।

बहु-स्तंभ कुंजी के लिए, उन स्तंभों में से कोई भी NULL नहीं हो सकता है।

निर्देशात्मक अखंडता

एक विदेशी कुंजी के प्रत्येक मूल्य को संदर्भित या प्राथमिक तालिका की प्राथमिक कुंजी के मूल्य से मेल खाना चाहिए।

एक विदेशी कुंजी के साथ एक पंक्ति केवल द्वितीयक तालिका में डाली जा सकती है यदि यह मान एक प्राथमिक तालिका में मौजूद है।

यदि पंक्ति के अद्यतन या हटाए जाने के कारण प्राथमिक तालिका में कुंजी का मूल्य बदल जाता है, तो इस विदेशी कुंजी के साथ द्वितीयक तालिकाओं में सभी पंक्तियों को तदनुसार अद्यतन या हटा दिया जाना चाहिए।

रिलेशनल मॉडल कैसे बनाएं?

-डेटा इकट्ठा करना

डेटाबेस में संग्रहीत करने के लिए आवश्यक डेटा एकत्र किया जाना चाहिए। इन आंकड़ों को विभिन्न तालिकाओं में विभाजित किया गया है।

प्रत्येक स्तंभ के लिए एक उपयुक्त डेटा प्रकार चुना जाना चाहिए। उदाहरण के लिए: संपूर्ण संख्याएँ, फ़्लोटिंग पॉइंट नंबर, टेक्स्ट, दिनांक आदि।

-Define प्राथमिक कुंजी

प्रत्येक तालिका के लिए, एक कॉलम (या कुछ कॉलम) को प्राथमिक कुंजी के रूप में चुना जाना चाहिए, जो तालिका में प्रत्येक पंक्ति की विशिष्ट पहचान करेगा। प्राथमिक कुंजी का उपयोग अन्य तालिकाओं को संदर्भित करने के लिए भी किया जाता है।

तालिकाओं के बीच संबंधों को बनाएं

एक डेटाबेस जिसमें स्वतंत्र, असंबद्ध टेबल होते हैं, कम उद्देश्य से काम करता है।

संबंधपरक डेटाबेस को डिजाइन करने में सबसे महत्वपूर्ण पहलू तालिकाओं के बीच संबंधों की पहचान करना है। रिश्ते प्रकार हैं:

अनेको के लिये एक

"क्लास लिस्टिंग" डेटाबेस में, एक शिक्षक शून्य या अधिक कक्षाओं को पढ़ा सकता है, जबकि एक कक्षा को एकल शिक्षक द्वारा पढ़ाया जाता है। इस प्रकार के संबंधों को एक-से-एक के रूप में जाना जाता है।

इस संबंध को एक तालिका में दर्शाया नहीं जा सकता। डेटाबेस में «वर्गों की सूची» में आपके पास शिक्षक नामक एक तालिका हो सकती है, जो शिक्षकों के बारे में जानकारी संग्रहीत करती है।

प्रत्येक शिक्षक द्वारा सिखाई गई कक्षाओं को संग्रहीत करने के लिए, आप अतिरिक्त कॉलम बना सकते हैं, लेकिन आपको एक समस्या का सामना करना पड़ेगा: कितने कॉलम बनाने हैं।

दूसरी ओर, यदि आपके पास क्लासेस नामक एक तालिका है, जो एक वर्ग के बारे में जानकारी संग्रहीत करता है, तो आप शिक्षक के बारे में जानकारी संग्रहीत करने के लिए अतिरिक्त कॉलम बना सकते हैं।

हालाँकि, चूंकि एक शिक्षक कई कक्षाओं को पढ़ा सकता है, इसलिए उसका डेटा कक्षाओं की तालिका में कई पंक्तियों में दोहराया जाएगा।

दो टेबल डिजाइन करें

इसलिए, आपको दो तालिकाएँ डिज़ाइन करने की आवश्यकता है: कक्षाओं के बारे में जानकारी संग्रहीत करने के लिए एक वर्ग तालिका, प्राथमिक कुंजी के रूप में Class_Id के साथ, और शिक्षक के बारे में जानकारी संग्रहीत करने के लिए एक शिक्षक तालिका, प्राथमिक कुंजी के रूप में Teacher_Id के साथ।

तब एक से कई संबंध कक्षा तालिका में मास्टर टेबल (Master_Id) से प्राथमिक कुंजी को संग्रहीत करके बनाया जा सकता है, जैसा कि नीचे चित्रित किया गया है।

क्लासेस टेबल में Master_Id कॉलम एक विदेशी कुंजी या द्वितीयक कुंजी के रूप में जाना जाता है।

मास्टर तालिका में प्रत्येक Master_Id मान के लिए, कक्षाओं की तालिका में शून्य या अधिक पंक्तियाँ हो सकती हैं। कक्षा तालिका में प्रत्येक Class_Id मान के लिए, शिक्षक तालिका में केवल एक पंक्ति है।

कई कई

"उत्पाद बिक्री" डेटाबेस में, ग्राहक के आदेश में कई उत्पाद हो सकते हैं, और एक उत्पाद कई आदेशों में दिखाई दे सकता है। इस प्रकार के संबंधों को कई लोगों के रूप में जाना जाता है।

आप दो तालिकाओं के साथ "उत्पाद की बिक्री" डेटाबेस शुरू कर सकते हैं: उत्पाद और आदेश। उत्पाद तालिका में प्राथमिक कुंजी के रूप में productID के साथ उत्पादों के बारे में जानकारी शामिल है।

दूसरी ओर, आदेश तालिका में प्राथमिक कुंजी के रूप में ऑर्डरआईडी के साथ ग्राहक के आदेश शामिल हैं।

आप ऑर्डर किए गए उत्पादों को आदेश तालिका के भीतर संग्रहीत नहीं कर सकते, क्योंकि आप नहीं जानते कि उत्पादों के लिए कितने कॉलम आरक्षित करने हैं। न ही उसी कारण से उत्पाद तालिका में आदेश संग्रहीत किए जा सकते हैं।

कई-से-कई संबंधों का समर्थन करने के लिए, आपको एक तीसरी तालिका बनाने की आवश्यकता है, जिसे एक सम्मिलित तालिका (ऑर्डरडेट्स) के रूप में जाना जाता है, जहां प्रत्येक पंक्ति किसी विशेष क्रम में एक आइटम का प्रतिनिधित्व करती है।

ऑर्डरडेटेल्स तालिका के लिए, प्राथमिक कुंजी में दो कॉलम होते हैं: ऑर्डरआईडी और प्रोडआईडी, प्रत्येक पंक्ति को विशिष्ट रूप से पहचानना।

ऑर्डरडेटेल टेबल में ऑर्डरआईडी और प्रोडक्टिड कॉलम का उपयोग ऑर्डर और प्रोडक्ट्स टेबल को संदर्भित करने के लिए किया जाता है। इसलिए, वे ऑर्डरडेल तालिका में विदेशी कुंजी भी हैं।

एक एक करके

"उत्पादों की बिक्री" डेटाबेस में, एक उत्पाद में वैकल्पिक जानकारी हो सकती है, जैसे कि अतिरिक्त विवरण और इसकी छवि। इसे उत्पाद तालिका के अंदर रखने से बहुत सारी रिक्तियाँ उत्पन्न होंगी।

इसलिए, वैकल्पिक डेटा को संग्रहीत करने के लिए एक और तालिका (ProductExtras) बनाई जा सकती है। वैकल्पिक डेटा वाले उत्पादों के लिए केवल एक रिकॉर्ड बनाया जाएगा।

दो तालिकाओं, उत्पाद और ProductExtras, एक-से-एक संबंध है। उत्पाद तालिका में प्रत्येक पंक्ति के लिए ProductExtras तालिका में अधिकतम एक पंक्ति है। एक ही ProductID को दोनों तालिकाओं के लिए प्राथमिक कुंजी के रूप में उपयोग किया जाना चाहिए।

फायदा

संरचनात्मक स्वतंत्रता

रिलेशनल डेटाबेस मॉडल में, डेटाबेस की संरचना में परिवर्तन डेटा तक पहुंच को प्रभावित नहीं करता है।

जब डेटा तक पहुंचने के लिए डीबीएमएस की क्षमता को प्रभावित किए बिना डेटाबेस की संरचना में परिवर्तन करना संभव है, तो यह कहा जा सकता है कि संरचनात्मक स्वतंत्रता प्राप्त की गई है।

वैचारिक सरलता

संबंधपरक डेटाबेस मॉडल, पदानुक्रमित या नेटवर्क डेटाबेस मॉडल की तुलना में अधिक अवधारणात्मक रूप से सरल है।

चूंकि रिलेशनल डेटाबेस मॉडल डिजाइनर को डेटा के भौतिक भंडारण के विवरण से मुक्त करता है, इसलिए डिजाइनर डेटाबेस के तार्किक दृष्टिकोण पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं।

डिजाइन, कार्यान्वयन, रखरखाव और उपयोग में आसानी

संबंधपरक डेटाबेस मॉडल डेटा स्वतंत्रता और संरचना स्वतंत्रता दोनों को प्राप्त करता है, जो डेटाबेस को अन्य मॉडलों की तुलना में बहुत आसान डिजाइनिंग, रखरखाव, प्रबंधन और उपयोग करता है।

तदर्थ क्वेरी क्षमता

एक बहुत शक्तिशाली, लचीली और आसानी से उपयोग होने वाली क्वेरी क्षमता की उपस्थिति रिलेशनल डेटाबेस मॉडल की अपार लोकप्रियता के मुख्य कारणों में से एक है।

संबंधपरक डेटाबेस मॉडल की क्वेरी भाषा, जिसे संरचित क्वेरी भाषा या एसक्यूएल कहा जाता है, तदर्थ प्रश्नों को एक वास्तविकता बनाती है। SQL एक चौथी पीढ़ी की भाषा (4GL) है।

एक 4GL उपयोगकर्ता को यह निर्दिष्ट करने की अनुमति देता है कि क्या किया जाना चाहिए, यह निर्दिष्ट किए बिना कि यह कैसे किया जाना चाहिए। इस प्रकार, एसक्यूएल के साथ, उपयोगकर्ता यह निर्दिष्ट कर सकते हैं कि वे क्या जानकारी चाहते हैं और डेटाबेस को जानकारी कैसे प्राप्त करें, इसका विवरण छोड़ दें।

नुकसान

हार्डवेयर का खर्च

संबंधपरक डेटाबेस मॉडल इसके कार्यान्वयन की जटिलताओं और उपयोगकर्ता डेटा के भौतिक भंडारण के विवरण को छुपाता है।

ऐसा करने के लिए, रिलेशनल डेटाबेस सिस्टम को अधिक शक्तिशाली हार्डवेयर और डेटा स्टोरेज डिवाइस वाले कंप्यूटर की आवश्यकता होती है।

इसलिए, RDBMS को सुचारू रूप से चलाने के लिए शक्तिशाली मशीनों की आवश्यकता है। हालाँकि, जैसे-जैसे आधुनिक कंप्यूटरों की प्रसंस्करण शक्ति एक घातीय दर से बढ़ रही है, आज के परिदृश्य में अधिक प्रसंस्करण शक्ति की आवश्यकता अब बहुत बड़ी समस्या नहीं है।

डिजाइन में आसानी से डिजाइन खराब हो सकता है

संबंधपरक डेटाबेस डिजाइन और उपयोग करना आसान है। उपयोगकर्ताओं को डेटा के भौतिक भंडारण के जटिल विवरण को जानने की आवश्यकता नहीं है। उन्हें यह जानने की आवश्यकता नहीं है कि डेटा वास्तव में इसे एक्सेस करने के लिए कैसे संग्रहीत किया जाता है।

डिज़ाइन और उपयोग की यह आसानी खराब डिज़ाइन किए गए डेटाबेस प्रबंधन प्रणालियों के विकास और कार्यान्वयन को जन्म दे सकती है। डेटाबेस कुशल होने के कारण, ये डिज़ाइन अक्षमताएँ डेटाबेस के डिज़ाइन किए जाने पर प्रकाश में नहीं आएंगी और जब केवल थोड़ी मात्रा में डेटा होगा।

जैसे-जैसे डेटाबेस बढ़ता है, खराब डिज़ाइन किए गए डेटाबेस सिस्टम को धीमा कर देंगे और प्रदर्शन में गिरावट और डेटा भ्रष्टाचार का नेतृत्व करेंगे।

«सूचना द्वीप» के घटना

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, रिलेशनल डेटाबेस सिस्टम को लागू करना और उपयोग करना आसान है। यह एक ऐसी स्थिति बनाएगा जहां बहुत से लोग या विभाग अपने डेटाबेस और एप्लिकेशन बनाएंगे।

सूचना के ये द्वीप जानकारी के एकीकरण को रोकेंगे, जो संगठन के सुचारू और कुशल कामकाज के लिए आवश्यक है।

ये व्यक्तिगत डेटाबेस भी डेटा असंगतता, डेटा दोहराव, डेटा अतिरेक, आदि जैसी समस्याएं पैदा करेंगे।

उदाहरण

मान लीजिए कि एक डेटाबेस जिसमें आपूर्तिकर्ता, पार्ट्स और शिपमेंट टेबल शामिल हैं। तालिकाओं की संरचना और कुछ नमूना रिकॉर्ड निम्नानुसार हैं:

आपूर्तिकर्ता तालिका में प्रत्येक पंक्ति को एक अद्वितीय आपूर्तिकर्ता संख्या (SNo) द्वारा पहचाना जाता है, तालिका में प्रत्येक पंक्ति की विशिष्ट पहचान करता है। इसी तरह, प्रत्येक भाग में एक विशिष्ट भाग संख्या (PNo) होती है।

इसके अलावा, शिपमेंट तालिका में किसी प्रदत्त आपूर्तिकर्ता / भाग संयोजन के लिए एक से अधिक शिपमेंट नहीं हो सकते हैं, क्योंकि यह संयोजन शिपमेंट की प्राथमिक कुंजी है, जो एक यूनियन टेबल के रूप में कार्य करता है, क्योंकि यह कई-से-कई संबंध है।

पार्ट्स और शिपमेंट टेबल्स के बीच संबंध को क्षेत्र पीएनओ (भाग संख्या) को सामान्य रूप से दिया जाता है और आपूर्तिकर्ता और शिपमेंट के बीच संबंध एसएनओ क्षेत्र (आपूर्तिकर्ता संख्या) के सामान्य रूप से होने से उत्पन्न होता है।

शिपमेंट्स तालिका का विश्लेषण करते हुए, जानकारी प्राप्त की जा सकती है कि सुनीत और अंकित आपूर्तिकर्ताओं से कुल 500 नट्स भेजे जा रहे हैं, प्रत्येक 250।

इसी तरह, कुल 1,100 बोल्ट तीन अलग-अलग आपूर्तिकर्ताओं से भेजे गए थे। 500 ब्लू स्क्रू सुनीत आपूर्तिकर्ता से भेजे गए थे। लाल शिकंजा के कोई शिपमेंट नहीं हैं।

संदर्भ

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