Читайте также:
|
|
В зависимости от способа представления взаимосвязей между объектами логическая модель данных может быть иерархической, сетевой, реляционной.
ным, и подчиненным; каждый объект может участвовать в любом ко личестве взаимосвязей (рис. 2.4). |
В начале 60-х гг., когда не было персональных компьютеров, применялись иерархическая и сетевая модели данных. В начале 70-х гг. появилась реляционная модель. Эти три модели различаются способами представления взаимосвязей между объектами.
Иерархическая модель данных
Взаимосвязи между объектами отражаются по принципу иерархии типов объекта в виде связанного графа, вершины которого размешены на разных иерархических уровнях.
Самая высокая вершина называется корнем (главный тип объекта), а остальные, находящиеся на нижних уровнях иерархии, – подчиненными. Корень (первый уровень) не подчиняется ни одной вершине. Все остальные вершины (типы объектов) связаны с одной и только одной вершиной, которая размещена на более высоком уровне. Взаимосвязь между объектами напоминает генеалогическое дерево (рис. 1).
Взаимосвязь между главными и подчиненными объектами устанавливается типом "один-ко-многим" (1:М). Как видно из схемы иерархической модели данных, ее древовидная структура состоит из узлов и дуг. Узел – совокупность атрибутов, которые описывают объект. Каждый объект характеризуется надежной совокупностью основных атрибутов. Например, объект "студент" может иметь такие атрибуты: фамилия, имя, отчество, номер группы и др.
Рис. 1. Схема иерархической модели данных
Вершины графа, которые подчинены другой вершине ("имеют отца"), называются сыновьями. Любой "сын" на графе может иметь не больше одного "отца", а любой "отец" – множество "детей". Любая вершина может иметь множество подчиненных ей вершин на более низком уровне. Каждая пара вершин соединена одной простой дугой.
Иерархическая модель данных – эффективное средство описания объектов с подобной структурой. В ней существует сильная зависимость между описанием структуры данных и способом их записи на внешние носители (диски).
Сетевая модель данных.
В сетевой модели понятие главного и подчиненных объектов иное, чем в иерархической модели: любой объект здесь может быть и главным, и подчиненным; каждый объект может участвовать в любом количестве взаимосвязей (рис. 2).
Данные представляются при помощи записей и связей. Запись (объект) в сетевой модели (в отличие от иерархической) может иметь множество как подчиненных ей записей, так и записей, которым она сама подчинена.
Рис. 2. Общая схема сетевой модели данных
Реляционная модель данных
Реляционная структура (модель) представляет данные в виде двумерной таблицы. Табличная структура данных отражает отношения между реальными объектами и их характеристиками. Поиск и обработка записей не зависят от организации хранения данных в памяти компьютера. При этом эффективно используются математическая логика и алгебра. Основной принцип реляционных структур баз данных – получение из таблицы необходимых отношений и формирование новых. На основе первичной таблицы при помощи логических операций формируется новая таблица соответствующей структуры. Каждый файл соответствует какому-нибудь понятию из предметной области.
В реляционных моделях имеются следующие типы объектов: таблицы (отношения), атрибуты (столбцы) и домены (допустимые значения атрибутов). Операторы определяются реляционной алгеброй.
В этой модели объекты и взаимосвязи между ними представлены при помощи таблиц. Одна таблица представляет один объект и состоит из столбцов и строк. Каждая строка таблицы представляет собой одну запись, а каждый столбец – одно поле записей. Таблица обладает следующими свойствами:
- каждый элемент таблицы (на пересечении строки и столбца) есть один элемент данных;
- столбцам присваиваются уникальные имена;
- элементы столбца имеют одинаковую природу (однородны);
- в таблице нет двух одинаковых строк;
- при выполнении операций с таблицей ее строки и столбцы можно обрабатывать в любом порядке, независимо от их информационного содержания.
Информация в реляционных базах данных сохраняется в таблицах связь, между которыми осуществляется путем совпадения значений одного или нескольких полей. Каждая строка таблицы в реляционных базах данных уникальна. Уникальность строк обеспечивают ключи (одно или несколько полей таблицы), которые сохраняются в упорядоченном виде. Это обеспечивает прямой допуск к записям в процессе поиска. Каждая таблица должна иметь первичный ключ (ключевое поле одно или более). Поля-ключи уникально идентифицируют каждую строку в таблице.
Предметную область в реляционных моделях данных представляют в виде соответствующего числа таблиц. Таким образом, базу данных можно рассматривать как набор таблиц. Таблицы подвергаются классической обработке, так называемому обновлению основного файла.
Таблицы находятся между собой в соответствующих отношениях (связях). Представление предметной области в виде системы отношений – самая сложная и ответственная задача, которая относится к области логического проектирования.
Преимущества реляционных моделей баз данных:
- простота представления данных (таблица);
- минимальный избыток данных, что достигается путем нормализации таблиц;
- независимость приложений пользователя отданных (при включении или удалении таблиц);
- возможность изменения состава атрибутных отношений;
Недостатки реляционных моделей: нормализация таблиц приводит к значительной фрагментации данных, а при решении задач, как правило, их необходимо объединять.
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 25 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |