Бази даних Поняття про моделі даних. Види моделей даних Бази даних. - презентация

1 Бази даних

2 Поняття про моделі даних. Види моделей даних Бази даних

3 Модель даних має три складові: Модель даних Структура даних

4 Визначає: спосіб організації даних, множину можливих типів даних (цілі числа, дійсні числа, текстові дані, мультимедійні дані, масиви чисел або текстів та ін.) набір операцій, які можна виконати над даними конкретного типу.

5 Засоби опрацювання даних Визначають: набір команд (аналогічно до системи команд виконавця алгоритму), які забезпечують опрацювання даних залежно від способу їх організації.

6 Обмеження цілісності Визначає: вимоги для забезпечення правильності даних у будь-який момент часу. Розрізняють вимоги, що накладаються відповідним видом моделі даних, і вимоги, що встановлює користувач.

7 Види моделей даних: ієрархічна, мережна, реляційна обєктно-реляційна.

8 Ієрархічна модель даних Визначає організацію даних про обєкти у вигляді дерева. В ієрархічній моделі структура даних передбачає, що у кожного обєкта є тільки один обєкт вищого рівня, якому він підпорядкований (батьківський), і може бути кілька підпорядкованих (нащадків). Виключення складає тільки найвищий за ієрархією обєкт – у нього немає батьківського обєкта.

9

10 Для опрацювання даних в ієрархічній моделі даних Використовується такий набір команд: знайти вказане дерево, наприклад дерево 8 клас; перейти від одного дерева до іншого, наприклад від дерева Молодша школа до дерева Старша школа; перейти від батьківського обєкта до обєкта-нащадка всередині дерева, наприклад від обєкта 6-А до обєкта Семенець Богдан; перейти від одного обєкта до іншого в порядку, передбаченому ієрархічною структурою, наприклад від обєкта 7-Б до обєкта 1-А; вставити новий обєкт в указаному місці; видалити поточний обєкт та ін.

11 Обмеження цілісності в ієрархічній моделі даних Передбачає збереження звязків між батьківськими обєктами і нащадками. Основне правило обмеження цілісності – жоден підпорядкований обєкт (нащадок) не може існувати без батьківського обєкта, за виключенням одного основного батьківського обєкта. Тобто, обєкт 9-Б не може існувати без батьківського обєкта 9 клас, бо якщо немає девятих класів у школі, то не може існувати список учнів одного з девятих класів. Ієрархічну модель даних зручно використовувати, коли потрібно створити базу даних предметної області, обєкти якої також мають між собою ієрархічну залежність.

12 Мережна модель даних передбачає, що у кожного обєкта може бути як кілька батьківських обєктів, так і кілька обєктів-нащадків.

13 Для опрацювання даних у мережній моделі даних використовується такий набір команд: знайти вказаний обєкт серед однотипних обєктів, наприклад обєкт з даними про учня Степаненка; перейти від батьківського обєкта до першого нащадка, використовуючи певний звязок; вставити новий обєкт у вказаному місці; видалити поточний обєкт; змінити обєкт; включити обєкт до певного звязку;

14 Обмеження цілісності в мережній моделі даних передбачає збереження звязків між обєктами. Разом з тим використання мережної моделі даних ускладнюється при значному збільшенні кількості обєктів предметної області й ускладненні звязків між цими обєктами. Проблеми виникають і під час модифікації бази даних: додаванні нових звязків, заміні обєктів, що звязані між собою, тощо.

15 Реляційна модель даних Основою структури даних цієї моделі є таблиця. У таблицях кожний рядок містить набір значень властивостей одного з обєктів предметної області. Кожний стовпець таблиці містить набір значень певної властивості обєктів предметної області. Така таблиця з набором стовпців, кожний з яких містить значення з певної скінченної множини, з точки зору математики задає відношення між множинами. Тому для опису структури даних було використано термін «relation» (англ. relation – відношення), а модель даних стали називати реляційною.

16 Враховуючи, що таблиця реляційної бази даних складається з елементів певних множин, то для опрацювання даних цієї таблиці використовуються операції над множинами.

17 Обмеження цілісності в реляційній моделі бази даних передбачає дотримання двох принципів: обовязкова можливість ідентифікації обєкта бази даних за рахунок унікальності набору значень його властивостей, указаних у рядку реляційної таблиці обовязкова коректність звязків між таблицями бази даних.

18 В останні роки ряд учених почали вказувати на недосконалість реляційної моделі даних, її обмеженість під час роботи з мультимедійними даними та даними про складені обєкти. Для розширення можливостей реляційної моделі даних з кінця 90-х років ХХ ст. почала використовуватися обєктно-реляційна модель даних.