ТЕМА 6 3 Модели данных Иерархическая модель Сетевая

ТЕМА 6. 3. Модели данных. Иерархическая модель. Сетевая модель. Реляционная модель. Базовые понятия реляционной модели. Первичный и внешний ключи. Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики

Модель представления данных - это логическая структура хранения данных в базе. Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики

Пример иерархической модели данных IMS фирмы IBM , PC/Focus, Team-Up, Data Edge , Ока, ИНЭС, МИРИС. Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики

Пример сетевой модели данных Представление связей в сетевой модели Наиболее известными сетевыми СУБД являются следующие: IDMS, db Vista. III, СЕТЬ, СЕТОР и КОМПАС. Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики

Достоинства иерархической и сетевой модели данных • высокая скорость манипулирования данными; • низкие затраты на реализацию БД; • компактность. Недостатки иерархической и сетевой модели данных • отсутствие математической основы построения модели; • неуниверсальность, высокая степень зависимости от конкретных данных; • жесткая фиксированность взаимосвязей между элементами данных, вследствие чего любые изменения данных требуют изменения структуры, что связано со сложностью обновления БД. Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики

Базовые понятия реляционной модели Реляционная модель представляет собой совокупность данных, организованных в виде двумерных таблиц. Атрибут – это поименованный столбец отношения. Домен – это набор допустимых значений для одного или нескольких атрибутов. Кортеж – это строка отношения. Степень отношения определяется количеством атрибутов, которое оно содержит, а количество кортежей определяет кардинальность отношения. Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики

Простейшая двумерная таблица определяется как отношение. Столбец таблицы со значениями соответствующего атрибута называется доменом, а строки со значениями разных атрибутов – кортежем. 7

Таблица обладает следующими свойствами: Каждая таблица содержит фиксированный набор столбцов (полей) и переменный набор строк (записей). Каждый столбец реляционной таблицы должен иметь уникальное (неповторяемое) имя, тип поля и другие дополнительные характеристики, например, такие как длина, формат и т. п. Все столбцы в таблице должны быть однородными, т. е. все данные, содержащиеся в одном столбце, должны иметь один и тот же тип, длину и т. п. В реляционных таблицах отсутствуют одинаковые строки, а порядок следования строк и столбцов может быть произвольным. Количество строк в таблице практически не ограничено. Последовательность строк в таблице не существенна. 8

Реляционная модель данных обычно состоит из нескольких таблиц, которые связываются между собой по ключу. В реляционной БД каждая таблица должна иметь первичный ключ поле или комбинация полей), который однозначно определяет каждую строку (кортеж) в таблице. Каждое значение первичного ключа в пределах одной таблицы должно быть уникальным и непустым. Первичный ключ называется простым, когда он состоит из одного атрибута, или составным, когда он состоит из нескольких атрибутов. Вторичный ключ – это такой ключ, значения которого могут повторяться в разных строках (кортежах). Для логической связи таблицы-отношения с другой таблицей – отношением первая таблицаотношение должна содержать внешний ключ. Внешним ключом подчиненной таблицы является вторичный ключ этой таблицы, который выполняет роль первичного ключа в главной таблице. 9

Ключи и связи между таблицами в базе данных Ключом таблицы называется поле или группа полей, содержащие уникальные в рамках данной таблицы значения. Если ключ состоит из одного поля, его часто называют простым, если из нескольких — составным. 10

Логические связи между отношениями Связь один-к-одному предполагает, что одному атрибуту первой таблицы соответствует только один атрибут второй таблицы и наоборот. Связь один-ко-многим предполагает, что одному атрибуту первой таблицы соответствует несколько атрибутов второй таблицы. Связь многие-к-одному предполагает, что нескольким атрибутам первой таблицы соответствует только один атрибут второй. Связь многие-ко-многим предполагает, что нескольким атрибутам первой таблицы соответствует несколько атрибутов второй таблицы. 11

Пример структуры данных реляционной модели данных Накладные-товары Номер накладной Номер покупателя 0373 8723 8374 8232 7364 8723 Номер накладной Названи е товара Количеств о товара 0373 Сыр 3 0373 Рыба 2 8374 Лимонад 1 8374 Сок 6 8374 Печенье 2 7364 Йогурт 1 Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики

Реляционные СУБД d. Base фирмы Ashton-Tate; Fox. Base; Fox. Pro; Paradox; Oracle; Microsoft Access; Clarion; Clipper, Ingres; отечественные: ПАЛЬМА, Hy. Tech и др. Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики

Преимущества реляционной БД • наличие строгой математической теории построения модели; • простота представления данных реляционной модели благодаря табличной форме (таблицы привычны для представления информации); • минимальная избыточность данных при нормализации отношений; • независимость данных. Реструктуризация данных не потребует изменения прикладных программ; • действия над данными могут быть сведены к операциям реляционной алгебры, которые выполняются над отношениями; • обеспечение секретности отношений. Для каждого отношения задается правомерность доступа; • простота ведения. Физическое размещение двумерных файлов может оказаться гораздо проще, чем размещение иерархических и сетевых структур. • связность. Реляционное представление дает ясную картину взаимосвязей атрибутов из различных отношений и файлов. Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики

Недостатки реляционной БД • невысокая скорость работы с данными. Реляционные системы ограничены в структурах представления данных, так как все данные хранятся в них в виде отношений, состоящих из простых атрибутов. Классическая реляционная модель предполагает неделимость данных, хранящихся в полях таблицы, то есть информация в таблице должна быть представлена в первой нормальной форме. Однако на практике иногда возникают ситуации, когда такое ограничение снижает эффективность работы с базой. • данные в реляционной системе пассивны, и для описания их поведения требуется создавать прикладные программы. • возможности реляционных баз данных недостаточны в тех случаях, когда объекты данных сложны, например: географические информационные системы, мультимедийные базы, базы с проектной документацией и др. Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики

Логическая структура объектно-ориентированной БД библиотечного дела Зеневич Анна Михайловна, к. э. н. , доцент кафедры высшей математики и информатики