Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Три типа логических моделей баз данных

Читайте также:
  1. C.) Не является объектом технологических преобразований
  2. I. Исследование свойств форматов сжатия графических данных
  3. I. Профилактику экологических правонарушений.
  4. Абстракция данных.
  5. Автоматические измерения параметров технологических процессов
  6. Автоматический контроль технологических параметров
  7. Автоматическое регулирование технологических процессов
  8. Алгоритм, содержащий одно или несколько логических условий
  9. Анализ данных на основе их сортировки.
  10. Анализ моделей жизненного цикла.

Лекция №3

Логическая организация баз данных

Три типа логических моделей баз данных

Ядром любой базы данных является модель данных. Модель дан­ных — это совокупность структур данных и операций их обработки.

По способу установления связей между данными различают иерархическую, сетевую и реляционную модели.

Иерархическая модель позволяет строить базы данных с древо­видной структурой, где каждый узел содержит свой тип данных (сущность). На верхнем уровне дерева в этой модели имеется один узел — корень, на следующем уровне располагаются узлы, свя­занные с этим корнем, затем узлы, связанные с узлами предыду­щего уровня и т.д.

При этом каждый узел может иметь только одного предка (рис. 1.2).

Поиск данных в иерархической системе всегда начинается с корня. Затем производится спуск с одного уровня дерева на дру­гой, пока не будет достигнут искомый уровень. Перемещения по системе от одной записи к другой осуществляются с помощью ссылок.

Основные достоинства иерархической модели — простота опи­сания иерархических структур реального мира и быстрое выпол­нение запросов. Недостатки: не всегда удобно каждый раз начинать поиск нужных данных с корня, а другого способа перемещения по базе в иерархических структурах нет.

Указанный недостаток снят в сетевой модели, где (по крайней мере, теоретически) возможны связи всех информационных объек­тов со всеми.

В примере, приведенном на слайде каждый преподаватель мо­жет обучать многих (теоретически всех) студентов и каждый студент может обучаться у многих (теоретически у всех) преподава­телей. Поскольку на практике это, естественно, невозможно, при­ходится прибегать к некоторым ограничениям.

Использование иерархической и сетевой моделей ускоряет до­ступ к информации в базе данных.Однако, поскольку каждый элемент данных должен содержать ссылки на некоторые другие элементы, требуются значительные ресурсы как дисковой, так и основной памяти ЭВМ. Недостаточность основной памяти, ко­нечно, снижает скорость обработки данных. Кроме того, для та­ких моделей характерна сложность реализации СУБД.

Реляционная модель (от англ. relation — отношение) была раз­работана в начале 70-х годов XX в. Коддом. Простота и гибкость этой модели привлекли к ней внимание разработчиков, и уже 80-х годах XX в. она получила широкое распространение. Таким образом, реляционные СУБД оказались промышленным стандар­том.

Реляционная модель опирается на систему понятий реляцион­ной алгебры, важнейшими из которых являются таблица, строка, столбец, отношение и первичный ключ, а все операции в этом случае сводятся к манипуляциям с таблицами.

В реляционной модели информация представляется в виде пря­моугольных таблиц, каждая из которых состоит из строк и столб­цов и имеет имя, уникальное внутри базы данных.

Таблица отражает объект реального мира — сущность, а каждая ее строка (запись) отражает один конкретный экземпляр объек­та — экземпляр сущности. Каждый столбец таблицы имеет уни­кальное для данной таблицы имя. Располагаются столбцы в соот­ветствии с порядком следования их имен, принятом при созда­нии таблицы.

В отличие от столбцов строки не имеют имен, порядок их сле­дования в таблице не определен, а число — логически не ограни­чено. Так как строки в таблице не упорядочены, невозможно выб­рать строку по ее позиции. Номер, имеющийся в файле у каждой

строки, не характеризует ее, так как его значение изменяется при удалении строк из таблицы. Логически не существует первой и последней строк.

Реляционные системы исключили необходимость сложной на­вигации, поскольку данные представлены в них не в виде одного файла, а независимыми наборами, и для отбора данных исполь­зуются операции реляционной алгебры — прикладной теории множеств.

В каждой таблице реляционной модели должен быть столбец (или совокупность столбцов), значение которого однозначно иден­тифицирует каждую ее строку. Этот столбец (или совокупность столбцов) и называется первичным ключом таблицы (рис. 1.4).

Если таблица удовлетворяет требованию уникальности пер­вичного ключа, она называется отношением. В реляционной мо­дели все таблицы должны быть преобразованы в отношения. От­ношения реляционной модели связаны между собой. Связи под­держиваются внешними ключами. Внешний ключ — это столбец (совокупность столбцов), значение которого однозначно харак­теризует значения первичного ключа другого отношения (табли­цы).

Говорят, что отношение, в котором определен внешний ключ, ссылается на соответствующее отношение, в котором та же сово­купность столбцов является первичным ключом.

В приведенном на рис. 1.4 примере отношение СОТРУДНИК ссылается на отношение ОТДЕЛ через название отдела.

Схема реляционной таблицы (отношения) представляет собой совокупность имен полей, образующих ее запись:

НАЗВАНИЕ ТАБЛИЦЫ (Поле 1, Поле 2,..., Поле п).

Например, для таблиц, показанных на рис. 1.4, имеем следу­ющие схемы (курсивом выделены первичные ключи):

СОТРУДНИК {Номер пропуска, ФИО, Должность, Название отдела, Телефон);

ОТДЕЛ {Название отдела, Расположение отдела, Назначение отдела).

Объектно-ориентированная модель баз данных начала разраба­тываться в связи с появлением объектно-ориентированных язы­ков программирования в 90-е годы XX века. Такого рода базы хра­нят методы классов, а иногда и постоянные объекты классов, что позволяет осуществлять беспрепятственную интеграцию между данными и их обработкой в приложениях.

Доминирование реляционной модели в современных СУБД определяется:

1. наличием развитой теории (реляционной алгебры);

2. наличием аппарата сведения других моделей данных к реляци­онной модели;

3. наличием специальных средств ускоренного доступа к инфор­мации;

4. наличием стандартизированного высокоуровневого языка зап­росов к БД, позволяющего манипулировать ими без знания кон­кретной физической организации БД во внешней памяти.




Дата добавления: 2015-04-11; просмотров: 11 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

<== 1 ==> |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав