Базы данных Три основные модели данных Понятие

Зарегистрируйтесь, чтобы просмотреть полный документ!

Базы данных Три основные модели данных

Понятие базы данных Любой из нас с раннего детства постоянно сталкивается с различными «базами данных» . Это - всевозможные справочники (например, телефонные), энциклопедии, записные книжки. Базы данных хранят информацию о группах объектов с одинаковым набором свойств. Например, база данных «Записная книжка» хранит информацию о людях, каждый из которых имеет фамилию, имя, телефон, адрес и так далее. Информация в базах данных хранится в упорядоченном виде. В записной книжке, например, все записи упорядочены по алфавиту. База данных – это информационная модель, позволяющая в упорядоченном виде хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Системы управления базами данных Необходимо различать собственно базы данных (БД), которые являются упорядоченным набором данных, и системы управления базами данных (СУБД) – программы, управляющие хранением и обработкой данных. Система управления базами данных (СУБД) –это программный комплекс, обеспечивающий функционирование базы данных. Все СУБД поддерживают в той или иной форме четыре основных операции: q добавить в базу данных одну или несколько записей; q удалить из базы данных одну или несколько записей; q найти в базе данных одну или несколько записей, удовлетворяющих заданному условию; q обновить в базе данных значение некоторых полей.

Системы управления базами данных Требования, предъявляемые к СУБД: q Обеспечение целостности данных q Обеспечение сохранности данных q Обеспечение безопасности данных q Обеспечение многопользовательской работы с данными

Типы информационных систем Информационная система = БД +СУБД • Локальные ИС БД и СУБД находятся на одном компьютере. • Файл-серверные БД находится на сервере сети (файловом сервере), а СУБД на компьютере пользователя. • Клиент-серверные БД и основная СУБД находятся на сервере, СУБД на рабочей станции посылает запрос и выводит на экран результат.

6 Локальные ИС БД СУБД § автономность (независимость) § с БД работает только один человек § сложно обновлять при большом количестве пользователей § практически невозможно «стыковать» изменения, вносимые несколькими пользователями

7 Файл-серверные ИС БД СУБД § несколько человек работают с одной базой § основную работу выполняют рабочие станции (РС), они должны быть мощными § для поиска строки на РС копируется вся БД – нагрузка на сеть § слабая защита от взлома (только на РС) § проблемы при одновременном изменении с разных РС

8 Клиент-серверные ИС БД запрос на SQL СУБД-клиент СУБД-сервер: • MS SQL Server • Oracle • My. SQL ответ СУБД-клиент SQL (Structured Query Language) – язык структурных запросов § § § § основную работу выполняет сервер проще модернизация (только сервер) по сети идут только нужные данные защита на сервере (сложнее взломать) разделение доступа (очередь заданий) сложность настройки высокая стоимость ПО (тысячи $)

Модели данных. Организация данных и способы доступа к ним, обеспечиваемые конкретной СУБД, называются ее моделью данных. Существуют три основные модели данных: q. Табличные БД q. Иерархические БД q. Сетевые БД

Табличные базы данных. Табличную базу данных удобно представить в виде двумерной таблицы. Столбцы такой таблицы называют полями. Каждое поле характеризуется своим именем и типом данных, представляющих значения данного свойства. Поле базы данных – это столбец таблицы, содержащий значения определенного свойства. Строки таблицы являются записями об объекте. Записи разбиты на поля столбцами таблицы. Каждая запись представляет собой набор значений, содержащихся в полях. Запись базы данных – это строка таблицы, содержащая набор значений свойств, размещенный в полях базы данных. Каждая таблица должна содержать хотя бы одно ключевое поле, содержание которого уникально для каждой записи в этой таблице. Ключевое поле – это поле, значение которого однозначно определяют каждую запись в таблице. База данных, в которой все данные, доступные пользователю, организованны в виде таблиц, называется реляционной. Все операции над данными в реляционной базе данных сводятся к операциям над этими таблицами.

Пример табличной базы данных Домашняя библиотека. Код Автор Название Год издания Жанр 1 А. Беляев Человек-амфибия 1990 Фантастика 2 А. Пушкин Сказка о царе Салтане 2005 Сказка 3 Л. Толстой Война и мир 2000 Трагедия 4 Р. Бредбери Мельница 1990 Фантастика БД «Домашняя библиотека содержит несколько записей (строк). Каждая запись содержит один и тот же набор полей (свойств): Название, Автор, Год издания, Жанр, Код. Каждое поле имеет свой тип. Поля Название, Автор, Жанр являются текстовыми. Поле Год издания имеет тип дата, а поле Код – счетчик. Поле Код является ключевым, так как однозначно определяет каждую запись таблицы. Его значения не повторяются. Преимущества • Наличие строгой математической модели • Стандартизация • Универсальность в описании различных структур данных • Возможность модификации структуры данных • Наличие языка запросов

Иерархические базы данных графически могут быть представлены как перевернутое дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень (корень дерева) занимает один объект, второй уровень – объекты второго уровня и так далее. Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект, более близкий к корню) к потомку (объекту более низкого уровня). Объект-предок может не иметь потомков или иметь их несколько, тогда как объект-потомок обязательно имеет только одного предка. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами. Иерархической базой данных является Каталог папок Windows, реестр Windows, база данных Доменной системы имен подключенных к Интернету компьютеров.

Пример иерархической базы данных

Пример иерархической базы данных Преимущества: • Простота модели • Быстродействие Недостатки: • Критичны к изменению структур данных • Сложная реализация пользовательских запросов

Сетевые базы данных Сетевая база данных является обобщением иерархической за счет допущения объектов, имеющих более одного предка. На связи между объектами в сетевых моделях не накладывается никаких ограничений. Сетевой базой фактически является Всемирная паутина глобальной компьютерной сети Интернет. Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов документов в единую распределенную сетевую базу данных. Преимущества: • Гибкость • Стандартизация • Быстродействие Недостатки: • Критичны к изменению структур данных • Сложная реализация пользовательских запросов

Пример сетевой базы данных

Вопросы по теме 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Что такое База Данных (БД)? Определение. Что такое СУБД? Основные операции, выполняемые любой СУБД Какие требования предъявляются к СУБД? Три основные модели данных. Что из себя представляет табличная БД? Определения основных элементов табличной БД Преимущества табличной БД. Что из себя представляет иерархическая БД? Примеры иерархической БД. Что из себя представляет сетевая БД?

Скачать презентацию Базы данных Три основные модели данных Понятие

Базы данных_1.ppt

Количество слайдов: 17