Сетевая модель

К основным понятиям сетевой модели базы данных относятся: уровень, элемент (узел), связь.

Узел — это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. В сетевой структуре каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию.

Несмотря на то что эта модель решает некоторые проблемы, связанные с иерархической моделью, выполнение простых запросов остается достаточно сложным процессом.

Также, поскольку логика процедуры выборки данных зависит от физической организации этих данных, то эта модель не является полностью независимой от приложения. Другими словами если необходимо изменить структуру данных, то нужно изменить и приложение.

Представителем сетевых СУБД является Integrated Database Management System (IDMS) компании Cullinet Software, Inc., предназначенная для использования на минифрэймах компании IBM (http://www.geocities.com/SiliconValley/Vista/4905/idms81.htm)

Реляционная модель Определение

Реляционная модель данных основывается на математических принципах, вытекающих непосредственно из теории множеств и логики предикатов. Эти принципы впервые были применены в области моделирования данных в конце 1960-х гг. доктором Е.Ф. Коддом, в то время работавшим в IBM, а впервые опубликованы - в 1970 г. [1].

Элементами описания реляционной модели данных на концептуальном уровне являются отношения, сущности, атрибуты, домены и связи

Пусть некоторая сущность предметной области описывается при помощи следующих атрибутов:

d₁, d₂, …, d_n

Каждый из атрибутов может принимать значения из некоторого множества значений, которое в реляционной теории получило название домен, так

d₁ D₁

d₂ D₂

…

d_n D_n

Тогда по определению отношение R, описывающее некоторую сущность при помощи атрибутов d₁, d₂, …, d_n есть множество упорядоченных кортежей вида:

<d₁, d₂, …, d_n>

Таким образом, в отношении не может быть двух одинаковых кортежей (поскольку это множество) и в каждом кортеже порядок следования одинаков (поскольку кортежи упорядочены).

С точки зрения теории реляционных БД, основные принципы реляционной модели на концептуальном уровне можно сформулировать следующим образом:

• все данные представляются в виде отношений;

• Значения всех атрибутов в отношении являются скалярными. Это означает, что в любом кортеже для каждого атрибута существует одно и только одно значение;

• все операции выполняются над целым отношением, и результатом их выполнения также является целое отношение.

Например. Предметная область лабораторного практикума включает объект (сущность) ГРУЗ, который перевозит судно. Этот объект может быть описан при помощи отношения:

Груз (Номер, Тип, Вес, Трюм, Код)

Сведения о доменах атрибутов отношения приведены в таблице:

Атрибут	Домен
Номер	Множество всех возможных номеров контейнеров
Тип	Множество видов грузовых единиц, для перевозки которых используется судно <20”, 40”, R20”>
Вес	Множество возможных значений веса грузовых единиц
Трюм	Множество, состоящее из номеров трюмов в которые на судне могут быть загружены контейнеры и роллтрейлеры <1, 2, 3, 4>ножества, состоящее из номеров трюмов. ых единицторых используется судно ность) ГРУЗ, который переводит судно.порядок следовани
Код	Множество, состоящее из кодов, которые присвоены опасным грузам различных классов

Примеры возможных кортежей отношения:

<MMMU1234; 20”; 13,5; 2;1>

<SZDU7891;40”;20,1;1;1.1>

<ABCD1213;R20”;15;2;8>

Удобным графическим представлением для понятия отношение является таблица. Кортежи отношения ГРУЗ, приведенные в качестве примера выше, в табличной форме могут быть представлены в виде:

Номер	Тип	Вес	Трюм	Код
MMMU1234	20”	13,5	2	1
SZDU7891	40”	20	1	1.1
ABCD1213	К20”	15,2	2	8

В заголовке таблицы перечислены названия атрибутов отношения. Каждая строка таблицы представляет собой один кортеж, а в ячейке таблицы записано значение соответствующего атрибута из соответствующего кортежа.

Таким образом, таблица, используемая для графического представления отношения реляционной модели данных, обладает следующими свойствами:

• каждый элемент таблицы — один элемент данных

• все столбцы в таблице однородные, то есть все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, текстовый, дата, время и т. д.)

• каждый столбец имеет уникальное имя

• одинаковые строки в таблице отсутствуют

• порядок следования строк и столбцов может быть произвольным

ВНИМАНИЕ! Далее в пособии для описания реляционной модели будет использоваться терминология «таблиц», а именно:

Отношение = таблица

Кортеж = строка (запись)

Атрибут = поле

Первичный ключ (primary key) - такое поле (простой ключ) или строковое выражение, образованное из значений нескольких полей (составной ключ), которое однозначно идентифицирует каждую строку в таблице.

Например, очевидно, что в таблице ГРУЗ первичным ключом может быть поле «Номер» (поскольку каждый контейнер имеет уникальный номер).

В том случае, если база данных состоит ровно из одного отношения (одной таблицы), такую базу данных называют «плоской таблицей».