Экзаменационный билет № 4
Компоненты современных СУБД. Основные модели данных. Сетевая модель данных.
Сетевая модель – расширение иерархической -позволяет отображать взаимосвязи данных в виде произвольного графа
Широко применялась в 70-е годы в корпоративных СУБД (IDMS, IDS, «СЕТЬ», «БАНК», «СЕТОР»)
В сетевой модели потомок может иметь любое число предков, т.е. допускаются любые связи-отношения, в т.ч. одноуровневые
В сетевой модели устанавливаются, например, такие операции над данными:
найти конкретную запись (экземпляр) в наборе однотипных записей
перейти от предка к первому потомку по некоторой связи
перейти к следующему потомку по некоторой связи
модифицировать запись
включить в связь
исключить из связи
изменение связей
Реализация связей и сведений по ним в виде отдельных записей в БД обеспечивает навигацию по связанным данным
Поэтому сетевые СУБД часто называют СУБД с навигацией
Также сетевая модель поддерживает множественные типы данных
Сетевая модель позволяет наиболее адекватно отражать инфологические схемы сложных предметных областей
Несмотря на наличие стандарта (CODASYL), сетевая модель не получила широкого распространения
Достоинством СМД – возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности
(в сравнении с ИМД - СМД представляет большие возможности в смысле допустимости образования произвольных связей)
Недостатком СМД – высокая сложность и жесткость схемы БД
Экзаменационный билет № 5
Реляционная СУБД. Основы реляционной алгебры.
Реляционные СУБД – основа массовой информатизации предприятий и организаций в 80-х годах; в начале 90-х годов реляционные СУБД стали стандартом де-факто для построения ИС
Предложена сотрудником IBM Э.Коддом.
В реляционной модели объекты-сущности представляются плоскими таблицами данных.
Столбцы таблицы – поля БД – соответствуют атрибутам объектов-сущностей.
Множество атомарных значений атрибута называется доменом. Разные атрибуты могут быть определены на одном и том же домене
Строки таблицы – различные сочетания значений полей из доменов – называются кортежами (записями) БД и соответствуют экземплярам объектов-сущностей.
Сильная сторона реляционных БД – развитая математическая теория, лежащая в их основе – реляционная алгебра.
англ. Relation – отношение
В случае реляционных БД «отношение» выражает не взаимосвязь между таблицами, а определение самой таблицы, как математического отношения доменов.
Отношение – подмножество декартового произведения множеств, роль которых играют домены. Т.е. таблица – отношение доменов, а записи – элементы этого отношения.
Ключевые поля – идентифицируют экземпляр объекта:
одно поле
несколько полей – составной ключ
Совокупность определенных для таблицы полей, их свойства (ключи и пр.) составляют схему таблицы-отношения.
Связи объектов в реляционной модели устанавливаются путем введения в таблицах дополнительных полей, дублирующих ключевые поля связанной таблицы. Их называют внешними ключами.
Значения первичного ключа уникальны, а внешнего ключа – могут повторяться
В зависимости от того, как участвуют первичные ключи в организуемых связях, реализуется один из двух типов связей: «Один-ко-многим» или «Один-к-одному» (при одинаковых первичных ключах).
Связи типа «Многие-ко-многим» непосредственно не реализуются.
Структурная составляющая – основные понятия (таблица-отношение, схема таблицы-отношения, домен, поле-атрибут (столбец), кортеж-запись (строка), ключ, первичный ключ, внешний ключ (отсылка).
Целостная составляющая – ограничения целостности:
требование целостности сущностей
= требование уникальности каждого кортежа
требование целостности ссылок
для любой записи с конкретным значением внешнего ключа должен обязательно существовать кортеж связанной таблицы с соответствующим значением первичного ключа
В реляционной модели единичным элементом операций обработки выступает вся таблица
Для односхемных таблиц:
Объединение
Пересечение
Вычитание
Для разносхемных таблиц:
Произведение (декартово)
Выборка (горизонтальное подмножество)
Проекция (вертикальное подмножество)
Соединение
Деление
Применение рассмотренных операций может приводить к временным нарушениям ограничений целостности
Достоинством РМД – в простоте, понятности и удобстве физической реализации на ЭВМ
Недостатками РМД – отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей