Pentru a implementa funcțiile de bază în IC, se folosesc diferite principii de descriere a datelor. Miezul oricărei baze de date este modelul de reprezentare a datelor, ᴛ.ᴇ. structura lor informațională. Un model de bază de date este un set de structuri de date și operații de manipulare cu aceste structuri. În cazul în care baza de date nu conține date externe, aceasta conține în continuare informații. Această informație este structura bazei de date în sine. Structura definește metodele de introducere a datelor și stocarea acestora în baza de date.
‣degradarea modelelor de date obiect;
‣ model de date bazat pe înregistrări;
‣degradarea modelelor de date fizice.
Cele mai utilizate modele de date sunt bazate pe înregistrări. În ele, baza de date constă din mai multe înregistrări de format fix și diferite tipuri. Datele bazate pe date bazate pe înregistrări sunt împărțite în:
1) Graficul teoretic (TG):
2) Set-teoretic (TM):
Modelele cu modele de simulare permit procesarea simultană a obiectelor de date singulare din baza de date. Accesul la baza de date este susținut de crearea unor aplicații adecvate cu interfața proprie. Mecanismele de accesare a datelor și de navigare a structurii datelor în astfel de modele sunt destul de complexe, în special în modelul de rețea.
Modelele set-teoretice utilizează aparatul matematic al algebricii relaționale (prelucrarea caracteristică a seturilor). Datele din astfel de baze de date sunt prezentate ca seturi de tabele, peste care se pot executa operații, formulate în termeni de algebră relațională.
În baza de date ierarhică există o ordonare a elementelor din înregistrare. Obiectele legate de relațiile ierarhice formează un arbore grafic orientat. Această structură se caracterizează prin subordonarea obiectelor de nivel inferior la obiectele de nivel superior (Figura 10.2). Baza de date ierarhică formează, de exemplu, directorul fișierelor stocate pe disc și arborele de directoare este o demonstrație vizuală a structurii sale.
Primele sisteme de gestionare a bazelor de date au utilizat un model de date ierarhic. Cel mai bine cunoscut DBMS, folosind un model de date de acest tip, este IBM's Information Management System (IMS), prima versiune a cărei versiune apare în 1968.
Principalele unități de informații din sistemul de date ierarhic sunt segmentul și câmpul. Câmpul de date este definit ca fiind cea mai mică unitate indivizibilă de date aflate la dispoziția utilizatorului. Segmentul se formează din valorile câmpurilor de date. În modelul ierarhic al vârfurilor arborelui grafului corespunde un segment, iar arcele - tipurile de conexiuni "precedate-descendent". Fiecare segment de copil trebuie să aibă exact un strămoș.
Fig. 10.2. Baza de date ierarhică
În general, o bază de date ierarhică constă într-un set ordonat de mai multe exemple de același tip de copac. În acest caz, arborele graf are următoarele proprietăți:
a) există un singur punct al grafului - o rădăcină în care nu intră nicio margine;
b) un nivel de margine (n - 1) intră în nodurile nivelului n; zero provine de la aceste noduri, unul sau mai multe vârfuri generate, numite descendenți;
c) singura cale spre vârful generat este prin punctul său vertex inițial;
d) fiecare descendent are doar un singur strămoș;
e) nu există bucle și cicluri închise;
e) un segment care nu are descendenți este numit de obicei un segment de frunze.
În timpul funcționării, structura arborescentă utilizând două metode de acces la ea în întregime ?? nodurile din arbore: parcurgeri directă ordine (de la rădăcină cu o parcurgeri descendentă a subramificații la nivelul dorit) și o procedură traversal inversă (de la nivelul n-lea cu parcurgeri în sus de subramificații la rădăcină ).
Rețeaua DB este mai flexibilă, deoarece este posibil să adăugăm legături orizontale în plus față de relațiile ierarhice verticale. Structura unei rețele este un grafic arbitrar, în care fiecare element trebuie asociat cu orice alt element (a se vedea Figura 10.3).
Fig. 10.3. Baza de date a rețelei
Un grafic arbitrar este alcătuit din vârfuri (noduri) îmbinate de margini. Într-un model de rețea, nodurile sunt obiecte sub formă de tipuri de înregistrări de date, iar marginile sunt legături între obiecte. Principala diferență dintre formele grafice de reprezentare a datelor în structura rețelei din datele din structura ierarhică este că descendentul din grafic poate avea orice număr de strămoși.
Un reprezentant tipic al unui DBMS care utilizează un model de date de rețea este Sistemul integrat de gestionare a bazelor de date (IDMS) al companiei Cullinet Software, Inc. concepute pentru a fi utilizate pe mașinile IBM.
Principalele tipuri de structuri de date în modelele de rețea sunt elemente de date, agregate de date, înregistrări și seturi (Figura 10.4).
Fig. 10.4. Structuri de bază ale modelului de date de rețea
Elementul de date este cea mai mică unitate de date numită pentru utilizator.
Agregarea datelor este un set numit de elemente de date dintr-un înregistrare sau alt agregat.
Înregistrarea este nivelul final al compoziției elementelor de date. Fiecare înregistrare este o structură denumită care conține unul sau mai multe elemente de date.
Tipul de înregistrare este un set de instanțe înregistrate logic. Tipul de înregistrare modelează o clasă de obiecte din lumea reală.
Un set este o structură ierarhică pe două nivele, care conține o înregistrare a proprietarului și a înregistrărilor membrilor. Seturile exprimă relația dintre tipurile de înregistrări.
Graficul grafic al bazei de date este mult mai complicat decât ierarhia ierarhică și are următoarele proprietăți:
‣recreație Baza de date poate conține orice număr de seturi și înregistrări;
‣receptare - trebuie să existe un număr de seturi între cele două tipuri de înregistrări;
‣receptare Tipul înregistrării trebuie să fie proprietarul în anumite tipuri de seturi și un membru în alte tipuri de seturi sau poate să nu fie membru al unui anumit set de seturi;
‣decare - un singur tip de înregistrare ar trebui să fie proprietarul fiecărui set;
‣receptare - tipurile de seturi pot forma o structură ciclică;
‣receptare - același tip de înregistrare ar trebui să fie proprietarul mai multor tipuri de seturi și simultan trebuie să fie membru al mai multor tipuri de seturi.
Dezavantajul modelului de rețea este complexitatea implementării acestuia.
Relația (din relația engleză - relație) este o bază de date care conține informații organizate sub formă de tabele dreptunghiulare. Bazele de date relaționale se caracterizează prin simplitatea structurii datelor, o reprezentare tabulară convenabilă pentru utilizator și posibilitatea utilizării aparatului formal al algebricii relațiilor.
O noțiune importantă de date de model relațional este esența. Entitatea este un obiect de orice natură, date despre care sunt stocate în baza de date.
În prezent, abordarea relațională a bazelor de date este cea mai comună. Această abordare are următoarele avantaje:
‣receptare - utilizarea unui set relativ mic de abstracții care permit modelarea majorității ariilor de subiect;
‣receptarea prezenței unui simplu aparat matematic bazat pe teoria seturilor și logica matematică și furnizarea unei baze teoretice pentru abordarea relațională;
‣receptare - capacitatea de a naviga în baza de date fără să cunoască o anumită organizare fizică a datelor pe suporturi externe.
Sistemele relaționale nu sunt imediat răspândite. Chiar și acum, nu există un astfel de DB relațional, în care totul ar fi susținut până la o singură posibilitate de tehnologie relațională. Până în prezent, principalele deficiențe ale tehnologiei relaționale sunt:
‣descărcăride baze de date relaționale limitate când sunt utilizate, de exemplu, în sisteme automate de proiectare (CAD), care utilizează structuri foarte complexe;
‣ - posibilități limitate de reflectare adecvată a semanticii domeniului.
Deci, baza de date relațională este setul final de relații. Relațiile sunt folosite pentru a reprezenta obiecte și pentru a reprezenta relațiile dintre obiecte. Fiecare relație este o tabelă bidimensională formată din rânduri și coloane, cu rânduri corespunzătoare înregistrărilor și coloane cu atribute.
Atributul este coloana relație numită. Proprietățile obiectului al caracteristicilor sale sunt determinate de valorile atributelor.
Deși noțiunile "relație" și "tabel" sunt uneori tratate ca sinonime, ele trebuie distinse: relația nu este nici un tabel, ci doar un tabel care are anumite proprietăți. Vom folosi termenul "tabel" în următoarea expunere, luând în considerare această remarcă.
Fiecare masă relațională, reprezentând o matrice bidimensională (vezi Figura 10.1), are următoarele proprietăți:
‣carecare fiecare element al tabelului - un element de date;
‣receptare Toate coloanele sunt uniforme, adică toate elementele din coloană au același tip și lungime;
‣receptarea fiecărei coloane are un nume unic;
‣recreați - în același tabel există aceleași rânduri;
‣receptare - ordinea rândurilor și coloanelor este arbitrară.
Luați în considerare proprietățile de bază ale câmpurilor bazei de date și tipurile de date utilizate de exemplul DBMS relațional Microsoft Access. În acesta, toate câmpurile au următoarele proprietăți de bază:
‣recrasă - numele câmpului - definește accesul la datele din acest câmp, este folosit ca titluri de coloane ale tabelelor;
‣recreatie tip câmp - determină tipul de date conținute în acest câmp;
‣recreație - dimensiunea câmpului - specifică lungimea maximă a câmpului (în caractere);
‣receptare condiție pentru valoare - restricția utilizată pentru a verifica corectitudinea intrării datelor;
‣carecare mesaj de eroare - un mesaj text care este afișat când încercați să introduceți date eronate în câmp;
‣carerea câmp obligatoriu - o proprietate care specifică umplerea obligatorie a datelor în acest câmp;
‣receptare Câmpul indexat este o proprietate care accelerează operațiile de căutare și sortare a înregistrărilor și verificarea înregistrărilor pentru prezența datelor duplicate.
Deoarece datele de diferite tipuri pot fi stocate în câmpuri diferite, proprietățile câmpurilor depind de tipul de date stocate. Tabelele de baze de date vă permit să lucrați cu un număr mare de tipuri diferite de date în comparație cu alte programe de aplicații standard Windows.
În toate bazele de date este implementată o metodă specială de salvare a datelor, diferită de modul în care sunt stocate datele în sistemele de fișiere. În partea de operațiuni, ca de obicei, este implicat sistemul de operare al calculatorului, însă unele operații de salvare apar în jurul sistemului de operare.
Operațiile de modificare a structurii bazei de date, crearea de tabele noi sau alte obiecte apar în timpul salvării fișierului bazei de date, ᴛ.ᴇ. despre aceste operațiuni, DBMS avertizează utilizatorul. Pe de altă parte, operațiile de modificare a conținutului datelor, care nu afectează structura bazei de date, sunt efectuate automat și fără avertizare. Toate modificările efectuate în tabelele bazei de date sunt salvate pe disc fără știrea noastră, adică hard disk-ul funcționează direct, în afara sistemului de operare.
Citiți de asemenea
Sisteme de gestionare a bazelor de date (DBMS) Diferite unelte de calculator pot fi utilizate pentru stocarea și prelucrarea datelor, de exemplu, programul Excel discutat mai sus. Cu toate acestea, deoarece sarcinile de stocare și prelucrare a datelor cresc, volumele cresc. [citeste mai mult].
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: