9. Внутримашинное информационное обеспечение: состав, характеристика. Организация базы данных. Модели организации данных.

Дж. Мартин:

База данных – единое хранилище информации предприятия.

База данных - поименованная структурированная совокупность взаимосвязанных данных, находящихся под централизованным программным управлением.

Структура баз данных:

- база данных

- файл (таблица)

- запись

- поле

- атрибуты (наименование, тип, размер и т.п.)

Поле представляет собой минимальную поименованную логически неделимую единицу хранения данных – соответствующую одному реквизиту.

Поле описывается набором характеристик (атрибутов), определяющих его наименование, тип, размер, форму представления информации и др.

Запись является структурированной единицей и состоит из набора полей.

Не исключен вариант, когда база данных состоит из одного файла (таблицы), файл содержит одну запись, которая включает в себя одно единственное поле).

Записи могут иметь одинаковую структуру и постоянную (одинаковую) длину.

В этом случае структура записи однозначно определяет структуру файла (таблицы).

Индексы- это вспомогательные файлы.

В состав базы данных помимо файлов с данными могут включаться дополнительные (вспомогательные) файлы (таблицы), обеспечивающие доступ к данным.

Индексный файл (индекс) – вспомогательная таблица, для ускорения процесса сортировки и поиска записей по значению некоторого поля.

Характеристика индексов:

Свойство индексированное поле может принимать следующие значения:

Нет – индекс не создается

Да (допускаются совпадения) – в индексе допускаются повторяющиеся значения полей

Да (совпадения не допускаются) – в индексе не допускаются повторяющиеся значения полей

Индекс может быть простым и составным

 

Индексные файлы (таблицы) ведутся СУБД автоматически без участия пользователя.

Организация БД

Типовые функции обработки данных:

- удаление данных

- выборка данных

- добавление данных

- обработка данных

- изменение данных

Организация данных базы определяется видом модели данных, которую поддерживает конкретная СУБД.

Модель данных - это метод(принцип) логической организации данных, реализуемый в СУБД. Организация даны в базе характеризуется двумя уровнями - логическим и физическим.

Логическая организация БД – это представление пользователя о той предметной области, информация о которой должна хранится в БД.

Такая структура определяется:1.совокупностью объектов модели, поддерживаемой СУБД, 2.описанием структуры каждого объекта и 3.логических связей между объектами.

Физическая организация БД – совокупносьметодов и средств размещения данных во внешней памяти и созданная на их основе внутренняя (физическая) модель данных. В отличие от логических моделей физическая модель данных связана со способами организации данных на носителях методами доступа к данным. Эта модель указывает каким образом записи размещаются в БД, как они упорядочиваются, как организуются связи, как локализовать записи и осуществить выборку.

Модели организации данных

Набор принципов, определяющих организацию логической структуры хранения данных в базе, получил название модели данных.

Модели баз данных определяются тремя компонентами: -допустимой организацией данных; -ограничениями целостности; -множеством допустимых операций. В теории систем управления базами данных выделяют модели трех основных типов: иерархическую, сетевую и реляционную. Терминологической основой для иерархической и сетевой моделей являются понятия: атрибут, агрегат и запись. Под атрибутом (элементом данных) понимается наименьшая поименованная структурная единица данных. Поименованное множество атрибутов может образовывать агрегат данных. В некоторых случаях отдельно взятый агрегат может состоять из множества экземпляров однотипных данных, или, как еще говорят, являться множественным элементом. Наконец, записью называют составной агрегат, который не входит в состав других агрегатов.

Иерархическая.

В иерархической модели все записи, агрегаты и атрибуты базы данных образуют иерархически организованный набор, то есть такую структуру, в которой все элементы связаны отношениями подчиненности, и при этом любой элемент может подчиняться только одному какому-нибудь другому элементу.

Сетевая.

Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков.

Реляционная.

В реляционной модели объекты и взаимосвязи между ними представляются с помощью двумерных таблиц (рис. 3). Реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

- каждый элемент таблицы — один элемент данных;

- все столбцы в таблице однородные, то есть, все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный или другой) и длину;

- каждый столбец имеет уникальное имя;

- одинаковые строки в таблице отсутствуют;

- порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.