Читайте также:
|
Классификация БД:
1) По содержимому
2) По среде хранения
3) По степени распределённости
4) Модели данных
5) И т.д.
Классификация БД по модели данных:
1) Реляционная
2) Иерархическая
3) Объектно-релационная
4) Объектно-ориентированная
5) Сетевая
Иерархическая модель БД – связи между данными можно описать с помощью упорядоченного графа или дерева. Древо включет себя подтипы (поддеревья), каждое из которых, в свою очередь аналогично является деревом и включает себя подтипы и так далее. Корневым называют тип, который имеет подчинённые типы и сам не является подтипом. Иерархическая БД представляет собой упроядоченную совокупность экземпляров данных типа “Древо”, содержащих экземпляры типа “Запись”. Поля записей и хранят числовые и символьные значения, составляющие основное содержание БД. Обход всех элементов иерархической БД обычно производится сверху вниз и слева направо. Для организации физического размещения иерархических данных в памяти компьютера, могут использоваться следующие группы методов:
1) Представление линейным списком с последовательным распределением памяти;
2) Представление связными линейными списками.
Основные операции манипулирования иерархическими данными:
1) Поиск указанного экземпляра базы данных;
2) Переход от одного дерева к другому;
3) Переход от одной записи к другой внутри древа;
4) Вставка новой записи в указанную позицию;
5) Удаление текущей записи;
6) Прочие...
Контроль целостности формируется следующим образом: потомок не может существовать без родителя, а у некоторых родителей может не быть потомков. Механизмы поддержания целостности связей между записями различных деревьев отсутствуют.
Достоинства иерархической модели:
– эффективное использование памяти компьютера
– высокие показатели времени выполнения основных операций над данными
– удобна для работы с иерархичеки упорядоченной информацией
Недостатки:
– громоздкость обработки информации с достаточно сложными логическими связями
Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных. Для описания схемы сетевой базы данных, используются 2 группы типов: “запись”, “связь”. Тип “связь” определяется для двух типов “запись” (предка и потомка). Сетевая база данных состоит из набора записей и набора соответствующих связей. На формирование связи особых ограничений не накладывается. В сетевой модели, в отличие от иерархической, запись потомок может иметь произвольное число записей-предков (сводных родителей). Физическое размещение данных в базах сетевого типа может быть организовано практически теми же методами, что и в иерархических БД.
Операции манипулирования данными:
1) Поиск записи в базе данных
2) Переход от предка к первому по порядку
3) Переход от потомка к предку
4) Переход от предка к потомку
5) Создание новой записи
6) Удаление текущей записи
7) Обновление текущей записи
8) Включение записи в связь
9) Исключение записи из связи
10) Изменение связи
Достоинтсвом является эффективная реализация по затратам памяти и времени.
Недостатком является высокая сложность и жесткость схемы базы данных, ослаблен контроль целостности связей наследования.
Реляционная модель данных представляет собой множество элементов, называемых кортежами (двумерная таблица). Наглядной формой представления отношения является двумерная таблица. Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру и состоит из полей. Строкам таблицы соответствуют кортежи, а столбцам – атрибуты отношения. Поскольку в рамках одной таблицы не удаётся описать более сложные логические структуры данных из предметной области, применяют связывание таблиц.
Физическое размещение данных в реляционных базах на внешних носителях легко осуществляется с помощью обычных файлов.
Достоинства: простота, понятность, удобность в реализации.
Недостатки: отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.
Постреляционная модель данных представляет собой расширенную реляционную модель, снимающую ограничения неделимости данных, хранящихся в записях таблиц. Допускает многозначные поля (поля, значения которых состоят из “подзначений”). Необходимость обеспечения вложенности полей поддерживается ассоциированными многозначными полями. Совокупность ассоциированных полей называется ассоциацией. Первое значение одного столбца-ассоциации соответствует первым занчениям все других столбцов-ассоциаций. Аналогичным образом связаны значения вторых столбцов и так далее. На длину полей и количество полей не накладывается требование постоянства – структура данных и таблиц имеет большую гибкость. Постреляционная модель допускает хранение в таблицах неформализованных данных, следовательно возникает проблема обеспечения целостности и непротиворечивости данных. Эта проблема решается включением в СУБД механизмов подобных хранимым процедурам в клиент-серверных системах.
Достоинства постреляционной модели – возможность представления совокупности связных реляционных таблиц одной постреляционной таблицей.
Недостатки постреляционной модели – сложность решения проблемы обеспечения целостности и непротиворечивости хранимых данных.
Лекция 2 (17.02.14)
Многомерная модель
Многомерные системы позволяет оперативно обрабатывать информацию для проведения анализа и принятия решений.
Можно выделить 2 направления:
· системы оперативной транзакционной обработки
· системы аналитической обработки (система поддержки принятия решений)
реляционные модели СБД предназначаются для ИС оперативной обработки информации. В системах аналитической обработки они показали себя недостаточно гибкими. Более эффективными оказались многомерные СУБД. Многомерные СУБД (МСУБД) – узкоспециализированные СУБД, предназначенные для интерактивной аналитической обработки информации
Основные понятия:
1. Агрегируемость. Рассмотрение информации на различных уровнях ее обобщения.
Степень детальности представления информации пользователем зависит от его уровня (аналитик, оператор, управляющий и т.д.)
Историчность данных. Предполагает обеспечение высокого уровня статичности (неизменности) данных и взаимосвязей, а так же обязательность привязки данных ко времени.
Статичность позволяет использовать при обработке данных специальными методами загрузки, выборки, хранения, индексации. Временная привязка необходима для выполнения запросов, имеющих значение времени и даты в составе выборки. Необходимость упорядочения данных по времени в процессе обработки и предоставление данных пользователю накладывают требования на механизм хранения и доступа к информации. Для уменьшения времени обработки запроса желательно, чтобы данные были отсортированы в том порядке, в котором они наиболее часто запрашиваются. Прогнозируемость данных подразумевает задания функции прогнозирования и применения их к различным временным интервалам. Многомерность модели данных означает не многомерность визуализации цифровых данных, а многомерное логическое представление структуры информации при описании их в операциях манипулирования данными.
Измерение – это множество однотипных данных, образующих одну из граней гиперкуба.
Ячейка – поле, значение которого однозначно определяется фиксированных набором измерений.
Срез – представляет собой подмножество гиперкуба, полученное в результате фиксации одного или нескольких измерений.
Формирование среза выполняется для ограничения используемых пользователем значений, т.к. все значения гиперкуба практически никогда одновременно не используются.
Операция вращения – применяется при двумерном представлении данных. Ее суть заключается в изменении порядка измерений при визуальном представлении данных.
Операцию вращения можно обобщить и на многомерным случай, если под ней понимать процедуру изменения порядка следования измерений.
Операция агрегация и детализация – переход к более общему и детальному представлению информации из гиперкуба.
Достоинства: удобство и эффективность аналитической обработки больших объемов данных, связанных со временем.
При организации обработки аналогичных данных на основе реляционной модели происходит нелинейный рост трудоемкости операций, в зависимости от размерности БД и существенное увеличение затрат ОператПам на индексацию.
Недостатки: громоздкость для решения простых задач обработки информации.
Объектно-ориентированная модель
В ООМ при представлении данных имеется возможность идентифицировать отдельные записи БД. Между записями БД и функциями их обработки устанавливаются взаимосвязи с помощью механизмов подобных соответствующим средствам в ОО языках программирования.
Структура ООБД представима в виде древа, узлами которого являются объекты. Свойства объектов описываются некоторым стандартным типом или типом конструируемым пользователем.
Каждый объект, экземпляр класса считается потомком объекта, в котором он определен как свойство. Объект-экземпляр класса принадлежит своему классу и имеет одного родителя. Родовые отношения в БД образуют связанную иерархию объектов. Для выполнения действий над данными в ООМБД применяются логические операции, усиленные ООмеханизмами инкапсуляции, наследования и полиморфизмом. Ограниченно могут применяться операции подобные командам SQL. Создание и модификация БД сопровождается автоматическим формированием и последующей корректировкой индексов (индексных таблиц), содержащей информацию для быстрого поиска данных.
Инкапсуляция ограничивает область видимости или ее свойства в пределах того объекта, в котором оно определено.
Наследование распространяет область видимости свойства на всех потомках объекта. Если необходимо расширить действия механизма наследования на объекты, не являющиеся непосредственными родственниками, то в их общем предке определяется абстрактное свойство типа АБС.
Полиморфизм – в ООП означает способность одного и того же программного кода работать с разными типами данных, т.е. означает допустимость в объектах разных типов иметь методы, процедуры, функции с одинаковыми именами.
Достоинства ООМД: возможность отображения информации о сложных взаимосвязях объектов.
ООМД позволяет идентифицировать отдельную запись БД и определять функции их обработки. Недостатки: высокая понятийная сложность, неудобства обработки данных и низкая скорость выполнения запросов.
Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 34 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |