Модель данных

1.4 Модель данных

Модель данных – это абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину, с которой взаимодействует пользователь. [1] Упомянутые объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы – поведение данных.

Реализация заданной модели данных – это физическое воплощение на реальной машине компонентов абстрактной машины, которые в совокупности составляют эту модель.

Цель инфологического моделирования – обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Сущность – любой различимый объект (объект, который мы можем отличить от другого), информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Сущностями могут быть люди, места, самолеты, рейсы, вкус, цвет и т.д. Необходимо различать такие понятия, как тип сущности и экземпляр сущности. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов, событий или идей, выступающих как целое. Экземпляр сущности относится к конкретной вещи в наборе.

Атрибут – поименованная характеристика сущности. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности, но может быть одинаковым для различного типа сущностей. Атрибуты используются для определения того, какая информация должна быть собрана о сущности. Абсолютное различие между типами сущностей и атрибутами отсутствует. Атрибут является таковым только в связи с типом сущности. В другом контексте атрибут может выступать как самостоятельная сущность.

Ключ – минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно найти требуемый экземпляр сущности. Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся.

Связь – ассоциирование двух или более сущностей. Если бы назначением базы данных было только хранение отдельных, не связанных между собой данных, то ее структура могла бы быть очень простой. Однако одно из основных требований к организации базы данных – это обеспечение возможности отыскания одних сущностей по значениям других, для чего необходимо установить между ними определенные связи. А так как в реальных базах данных нередко содержатся сотни или даже тысячи сущностей, то теоретически между ними может быть установлено более миллиона связей. Наличие такого множества связей и определяет сложность инфологических моделей.

Система баз данных может быть основана на нескольких различных подходах. Иерархическая и сетевая модели данных стали применяться в системах управления базами данных в начале 60-х годов. В начале 70-х годов была предложена реляционная модель данных. Эти три модели различаются в основном способом представления взаимосвязей между объектами. [2]

Иерархическая модель данных строится по принципу иерархии типов объектов, т.е. один тип объектов является главным, а остальные, находящиеся на низших уровнях, подчинёнными. Между главным и подчинёнными типами объекта устанавливается взаимосвязь “один ко многим”. Иными словами, для данного главного типа объекта существует несколько подчинённых типов объекта.

Иерархическая древовидная структура строится из узлов и ветвей. Узел представляет собой совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. Зависимые узлы располагаются на более низких уровнях дерева.

Достоинства иерархической модели данных:

1)  простота понимания и использования;

2)  обеспечение определенного уровня независимости данных;

3)  простота оценки операционных характеристик благодаря заранее заданным взаимосвязям.

Недостатки модели:

1)  избыточное хранение данных;

2)  из-за строгой иерархической упорядоченности объектов модели значительно усложняются операции включения и удаления;

3)  удаление исходных объектов влечёт удаление порождённых;

4)  процедурность операций манипулирования данными;

5)  корневой тип узла является главным, доступ к любому порождённому узлу возможен только через исходный.

В сетевой модели данных понятия главного и подчинённых объектов несколько расширены. Любой объект может быть и главным и подчинённым. Главный объект обозначается термином “владелец набора”, а подчинённый – “член набора”. Один и тот же объект одновременно может выступать и в роли владельца и в роли члена набора. Это означает, что каждый объект может участвовать в любом случае взаимосвязей.

В сетевой модели данных объекты объединяются в “сеть”. Каждый тип записи может содержать нуль, один или несколько атрибутов.

Достоинства сетевой модели:

1)  возможность построения вручную эффективных прикладных систем;

2)  возможность экономии памяти за счет разделения подобъектов;

3)  простота реализации часто встречающихся в реальном мире взаимосвязей “многие ко многим”.

Недостатки сетевой модели данных:

1)  сложность модели;

2)  возможная потеря данных при реорганизации базы данных.

Реляционные системы основаны на формальной теории, называемой реляционной моделью данных, которая предполагает следующее:

1) данные представлены посредством строк в таблицах, и эти строки могут быть непосредственно интерпретированы как истинные высказывания;

3)  для обработки строк данных предоставляются операторы, которые напрямую поддерживают процесс логического получения дополнительных истинных высказываний из существующих высказываний.

Похожие работы

Разработка базы данных автоматизации учета

Скачать

8227

2

24

... Таблица «Счет» Таблица «Товар» Таблица «Товар по счету» Таблица «Товарные группы» Лабораторная работа № 2. Разработка запросов отбора данных и вычислений Цель работы приобретение навыков в описании запросов к базе данных на языке QBE (Query by Example). Выборка неоплаченных счетов Результат выполнения: Выборка поставок Результат выполнения: Поиск ...

Разработка базы данных, отражающей учет успеваемости студентов

Скачать

29742

2

5

... : pered=record st:array[1..12] of string; m:byte; {количество строк в меню} end; temr,tt1,tt2,tt3,tt4:cc – Таблицы базы данных. Тут tt1 – таблица с данными о студентах, tt2 – предметы, tt3 – преподаватели, tt4 – оценки (успеваемость). Temr – временная таблица. Все эти переменные являются динамическими списками. Они описаны в файле tips.pas: tabl2=record {Сама ...

Разработка базы данных Кадры

Скачать

45741

9

1

... от используемых в дальнейшем программных средств [1]. Для описания инфологической модели были использованы графические средства. Описание связи «объект-свойство» изображено на рис. 2.2.1 графического материала. База данных «Кадры» разрабатывается для хранения текстовой информации (хотя для удобства ввода некоторые поля таблиц – числовые), поэтому в приложении не будут применены вычисления ...

Разработка базы данных для объекта автоматизации: гомеопатическая аптека

Скачать

17300

10

0

... проекта 1. Введение. Целью данного курсового проекта является структурирование данных и разработка пользовательского интерфейса. В курсовом проекте рассмотрены следующие теоретические вопросы и практические задания: ü  проведен системно-комплексный анализ выбранного объекта автоматизации ü  разработана структура пользовательского интерфейса автоматизированной системы &# ...