Należy zacząć od podstawowego pojęcia, czyli czym w ogóle jest baza danych. Najprościej mówiąc, bazą danych nazywany jest zbiór danych, zapisanych w odpowiednim formacie (który pozwala na dostęp do nich) oraz zgodnie z określonymi regułami.
Charakterystycznym językiem używany do tworzenia oraz modyfikowania baz danych jest SQL (z angielskiego Structured Query Language – strukturalny język zapytań). Funkcjonuje wiele rodzajów baz danych. Podstawowy podział to bazy proste oraz złożone. Do tych pierwszych zalicza się bazy hierarchiczne i kartotekowe, do tych drugich z kolei należą między innymi bazy strumieniowe, obiektowe, temporalne oraz temat tego artykułu – bazy relacyjne. Ich twórcą jest Edgar Frank Codd, który w roku 1970 opublikował pracę, wprowadzającą główne założenia tego modelu.
Relacyjne bazy danych oparte są o tak zwany model relacyjny, czyli model organizacji danych, bazujący na matematycznej teorii zbiorów. Wszystkie operacje wykonywane są tutaj na podstawie algebry relacji. Baza relacyjna składa się z wielu tabel (nazywanych relacjami), które są ze sobą powiązane i mogą współpracować pomiędzy sobą. W każdej takiej tabeli (relacji) znajdują się krotki (lub rekordy) oraz atrybuty, czyli kolejno pojedyncze wiersze i przypisane im kolumny. Relacyjne bazy danych znajdują zastosowanie między innymi we współczesnych, nowoczesnych i zintegrowanych systemach klasy ERP, CRM i BI.
Jak już zostało wspomniane wyżej, do tworzenia baz danych używany jest język SQL. Natomiast trzy najczęściej wykorzystywane wolnodostępne systemy zarządzania (implementacje) relacyjnymi bazami danych to: MySQL, Firebird oraz PostgreSQL. Oczywiście oprócz tego istnieją jeszcze inne, takie jak między innymi SQLite, Oracle, SQL Server lub HyperSQL.
Taki sposób przechowywania informacji ma wiele zalet, a do głównych z nich zaliczają się możliwość uniknięcia redundancji, czyli powtarzania się danych, łatwy dostęp do danych, jak również wielopoziomowa integralność danych.
Nie należy także zapominać o takich pozytywnych stronach, jak ułatwienie przeprowadzania analiz na podstawie wielu tabel, możliwość bezproblemowej zmiany czegoś w strukturze danych oraz całkowita, fizyczna i logiczna niezależność od aplikacji bazodanowych.
Jak konkretnie wygląda budowa relacyjnej bazy danych? Po pierwsze, aby w ogóle można było utworzyć bazę danych opartą o model relacyjny, przynajmniej w jednej z tabel musi wystąpić specjalna kolumna (w przypadku klucza jednopolowego) lub kilka kolumn (gdy jest to klucz wielopolowy), służące do identyfikacji poszczególnych krotek (rekordów) tabeli. Kolumna taka jest nazywana kluczem podstawowym, kluczem głównym lub rzadziej kluczem pierwotnym.
Bardzo często klucz podstawowy zastępuje się kluczem sztucznym, czy dodatkowy numer, nadany w sposób sztuczny każdemu obiektowi. Stosuje się go w celu uniknięcia dodawania kolejnych pól do klucza, gdy dane się powtarzają (na przykład gdy dwa razy występuje to samo imię i nazwisko; zamiast dodawać jeszcze numer telefonu, łatwiej jest utworzyć jedno pole, składające się z osobnego klucza).
Należy pamiętać o tym, że wartości w kluczu podstawowym lub sztucznym muszą być unikalne oraz identyfikować każdy rekord w tabeli w sposób jednoznaczny. Poza tym, żaden z elementów klucza głównego nie może posiadać wartości NULL (czyli wartości pustej).
Określa się to terminem integralność encji.
Oprócz tego istnieje jeszcze integralność referencyjna, które polega na tym, że każda wartość klucza obcego jest równa którejś z wartości klucza głównego w powiązanej tabeli nadrzędnej.
Klucz obcy to pole, które odwołuje się do pola podstawowego w innej tabeli. Jest on niezbędny do zdefiniowania powiązania pomiędzy poszczególnymi tabelami. Poza tym można także wyróżnić więzy ogólne, czyli dodatkowe warunki poprawności danych, które mogą być określone przez administratorów, projektantów lub użytkowników baz danych.
Występują trzy typy relacji w bazach danych. Pierwszym z nich jest relacja jeden do jednego, gdzie każdemu rekordowi z pierwszej tabeli odpowiada tylko jeden rekord z drugiej tabeli i każdemu rekordowi z pierwszej tabeli odpowiada tylko jeden z rekord drugiej. Ten typ jest używany rzadko, ponieważ zazwyczaj łatwiej jest przechować dane powiązane w ten sposób w tej samej tabeli, zamiast tworzyć dwie różne.
Kolejnym typem jest relacja najczęściej występująca w bazach danych, czyli relacja wiele do jednego, w której każdemu rekordowi z pierwszej tabeli odpowiada jeden rekord z drugiej tabeli, a każdemu rekord z drugiej tabeli odpowiada kilka rekordów z pierwszej tabeli. Ostatnim typem jest relacja wiele do wielu, która nie wymaga chyba żadnego objaśnienia.
