Pentru a împărți reprezentarea bazei de date, a fost creată o arhitectură ANSI-SPARK pe trei nivele.
Acest model permite o modalitate standard de a descrie caracteristicile funcționării SGBD, alocând trei niveluri: extern (general). conceptual (logic) și intern (fizic).
Scopul este de a separa vizualizarea utilizatorului de baza de date de la implementarea sa fizică.
Stratul exterior reprezintă reprezentarea bazei de date din punctul de vedere al utilizatorului. Descrie partea din baza de date care se referă la un anumit utilizator. Se compune dintr-o reprezentare externă a bazei de date, fiecare vizualizare fiind menținerea esenței obiectului utilizatorului și conține numai acele entități, atribute și conexiuni care prezintă interes pentru acest utilizator.
Nivelul conceptual - o reprezentare generală a bazei de date, descrie ce date sunt stocate în baza de date, afișează legăturile dintre ele. Conține o structură completă de baze de date care reflectă cerințele organizației. Nivelul conceptual include conceptele obiectelor bazei de date (cum ar fi cheile, tabelele, indexurile, vizualizările etc.), indiferent de organizarea lor internă.
Nivelul intern - reprezentarea fizică a bazei de date în computer. Descrie stocarea informațiilor din baza de date, informații despre metodele de plasare, comprimare și criptare. Stratul intern gestionează fișiere și grupuri de fișiere, pagini de fișiere de date, organizarea de tabele și indexuri, gestionarea extensiilor și monitorizarea spațiului liber.
Un set de scheme de toate nivelurile se numește schemă de bază de date. În modelul arhitectural ANSI / SPARC se presupune că în SGBD există mecanisme care oferă o afișare inter-nivel a datelor "extern - conceptual" și "conceptual - intern". Funcționalitatea acestor mecanisme oferă abstractizarea datelor și determină gradul de independență a datelor la toate nivelurile.
Conceptul de circuite și subscheme
Structura datelor trebuie descrisă în mod oficial. Descrierile structurilor logice și fizice ale bazei de date sunt utilizate de software-ul de gestionare a bazelor de date atunci când se procesează cerințele utilizatorilor pentru obținerea informațiilor pe care le conține baza de date. O descriere a structurii logice a unei baze de date se numește schemă. Schema este un tabel al tipurilor de date utilizate. Acesta conține numele obiectelor și atributele lor și indică legătura existentă dintre ele. Dacă schema conține valorile elementelor de date, se numește o instanță a schemei. Schema termenului în sine este utilizată pentru a determina tabelul complet al tuturor tipurilor de elemente de date și tipurile de înregistrări stocate în baza de date.
Un subcircuit face parte dintr-o schemă bazată pe viziunea utilizatorului asupra modelului de date. Astfel, pe baza unui circuit, pot fi obținute diferite subcircuite.
Deseori schemele și subciclurile sunt prezentate sub formă de diagrame (și aici, desigur, puteți spune ceva despre ele, dar chiar și un student absolut de stejar se poate descurca în mod independent). Conexiunile din schemă pot oferi transmiterea unor astfel de informații, care nu este reprezentată de elementele de date specifice prezentate în diagramă.
Modele de date (ER, semantice, obiect, logice, modele fizice)
Modelul de date este o teorie formală a reprezentării și procesării datelor într-un sistem de gestionare a bazelor de date (DBMS), care include cel puțin trei aspecte:
- aspect al structurii: metode pentru descrierea tipurilor și structurilor de date logice în baza de date;
- aspect al manipulării: metode de manipulare a datelor;
- Integritatea: metode pentru descrierea și menținerea integrității bazei de date.
Un model semantic este un model de domeniu destinat să reprezinte semantica unui domeniu la cel mai înalt nivel de abstractizare. Cea mai faimoasă reprezentare a clasei de modele semantice este modelul ER.
Modelul fizic al bazei de date determină modul în care datele sunt plasate pe suporturi media (dispozitive de memorie externe), precum și modul și modalitatea de organizare a accesului efectiv la acestea.
Model de date ierarhic
Un model de date ierarhic reprezintă o reprezentare a unei baze de date sub forma unei structuri copac (ierarhice) constând din obiecte (date) de diferite nivele. Între obiecte există legături, fiecare obiect poate include mai multe obiecte de nivel inferior. Primul DBMS a folosit un model ierarhic. O bază de date ierarhică constă dintr-un set ordonat de copaci.
În cadrul modelului ierarhic, se disting instrumentele de descriere a datelor lingvistice (JOD) și facilitățile de manipulare a datelor (NAM). Fiecare bază fizică este descrisă de un set de operatori care determină atât structura sa logică, cât și structura de stocare a bazei de date. În acest caz, metoda de acces stabilește o modalitate de a organiza interconectarea înregistrărilor fizice.
Următoarele metode de acces sunt definite: secvențial ierarhic, indice ierarhic index-secvențial, ierarhic direct, index ierarhic index-direct.
Modelul ierarhic menține automat integritatea legăturilor dintre strămoși și descendenți. Regula de bază: nici un descendent nu poate exista fără părintele său.
Model de date rețea
Un model de date de rețea este un model de date logic care este o extensie a abordării ierarhice, o teorie matematică riguroasă care descrie aspectul structural, aspectul integrității și aspectul procesării datelor în bazele de date ale rețelei.
Diferența dintre modelul de date ierarhic și de rețea este faptul că structurile ierarhice post-copil trebuie să aibă exact un părinte, iar în datele de structura de rețea la urmași poate fi orice număr de strămoși.
Un DB de rețea constă dintr-un set de instanțe ale unui anumit tip de înregistrare și un set de instanțe ale unui anumit tip de relație între aceste înregistrări.
Tipul conexiunii este definit pentru două tipuri de înregistrări: strămoșul și descendentul. O instanță a unui tip de legătură constă dintr-o instanță a tipului de înregistrare a strămoșilor și dintr-un set ordonat de instanțe de tipul înregistrării copilului.
Avantaje: eficiență ridicată, costuri scăzute de memorie. Dezavantaje: complexitatea, "rigiditatea" cerințelor DB de ieșire.
Modelul relațional de date
Termenul "relațional" înseamnă că teoria se bazează pe conceptul matematic al relației.
Modelul de date relaționale (RMD) este un model de date logic, o teorie aplicată a construcției bazei de date, care este o aplicație pentru sarcinile de prelucrare a datelor pentru astfel de secțiuni de matematică, cum ar fi teoria seturilor și logica de ordinul întâi.
Bazele de date relaționale sunt construite pe modelul relațional de date.
Modelul de date relaționale include următoarele componente:
- Aspect structural (componentă) - datele din baza de date sunt un set de relații.
- Aspectul (componenta) integrității - relațiile (tabelele) îndeplinesc anumite condiții de integritate. RMD acceptă constrângeri de integritate la nivel de domeniu declarativ (tip de date), un nivel de relație și un nivel de bază de date.
- Aspectul (componenta) procesării (manipulării) - RMD sprijină operatorii de manipulare a relațiilor (algebra relațională, calcul relațional).
În plus, modelul relațional al datelor include teoria normalizării.
Schema relației DB este un set numit de perechi. Schema DB (în sensul structural) este un set de scheme de relații numite.
O relație este un set de tupluri dintr-o bază de date dată care corespund aceleiași scheme de relații. Uneori, pentru a nu fi confuzi, ei spun "relația-schemă" și "relație-instanță", uneori schema de relație se numește antetul relației, iar relația ca un set de tupluri este corpul relației.
În forma tabelară a reprezentării relației, schema relației nu este altceva decât un rând de antete de coloană.
Nucul. care corespunde schemei relației date în baza de date, este un set de perechi care conține o apariție a fiecărui nume de atribut care aparține schemei de relații.
Numărul de atribute în relație se numește gradul (sau -auditatea) relației. Puterea unui set de tupluri dintr-o relație se numește puterea unei relații.
Proprietatile fundamentale ale relatiilor: absenta duplicatelor tuple, lipsa ordonarii tupelor, lipsa ordonarii atributelor, atomicitatea valorilor atributelor.
Articole similare
-
Know-how, prelegere, reprezentări diverse despre datele din bazele de date
-
Administrarea bazelor de date de acces protejate la nivelul utilizatorului
Trimiteți-le prietenilor: