Лекция 5. Разработка модели данных ис

1. Понятие модели данных и их классификация

2. Уровни моделей данных

3. Логические и физические модели данных

4. Нормализация

5. Построение модели данных

6. Разработка моделей защиты данных

1. Понятие модели данных и их классификация

Ядром любой БД является модель данных.

Модель данных – это множество структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.

Модель данных – это совокупность структур данных и операций их обработки.

По способу установления связи между данными СУБД основывается на использовании трех основных видов модели: иерархическая, сетевая и реляционная. Каждая из указанных моделей обладает характеристиками, делающими ее наиболее удобной для конкретных приложений. Одно из основных различий этих моделей состоит в том, что для иерархических и сетевых СУБД их структура часто не может быть изменена после ввода данных. Тогда как для реляционных СУБД структура может меняться в любое время. С другой стороны для больших баз данных, структура которых остается длительное время неизменной и постоянно работающих с ними приложений с большим потоком запросов на БД-обслуживание или на иерархические и сетевые СУБД наиболее эффективны, т.к. они обеспечивают быстрый доступ к данным.

Иерархическая (древовидная) модель данных. Это иерархия элементов, называемых узлами.

Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих информационный объект. На самом верхнем уровне только один узел – корень. Каждый узел, кроме корня, связан только с одним узлом на более высоком уровне, называемом исходным узлом для данного узла. Каждый узел может быть связан с одним или несколькими узлами более низкого уровня, называемыми порожденными или подчиненными. Узлы, не имеющие порожденных, называются листьями. Количество деревьев в БД определяется числом корневых записей. В каждой записи существует только один путь.

Иерархическая модель данных

Сетевая модель данных. Это модель, в которой порожденный узел может иметь более одного исходного узла. Основывается на понятиях узел, уровень, связь. В этой структуре любой элемент любого уровня может быть связан с любым другим элементом. Сегменты данных в такой БД могут иметь множественные связи с сегментами старшего уровня, при этом направление и характер связи не являются столь очевидными, как в иерархических БД, поэтому имена и направления связей должны идентифицироваться при описании БД.

С етевая модель данных

Реляционная модель данных. Характеризуется простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных. Они ориентированы на организацию данных в виде двухмерных таблиц. Таблицы такого рода называются отношением. Каждая такая таблица представляет собой двухмерный массив и обладает следующими свойствами:

-каждый элемент таблицы это один элемент данных, повторяющиеся группы отсутствуют;

-все столбцы в таблице однородные, т.е. имеют одинаковый тип и длину;

-каждый столбец имеет уникальное имя;

-одинаковые строки в таблице отсутствуют;

-порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Строки в таких таблицах называются записями, а столбцы – атрибутом отношений, полем. Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется ключевым полем. Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица имеет составной ключ.

Реляционная модель данных

Реляционная таблица

№ личного дела	Фамилия	Имя	Отчество	Дата рождения	Группа
ИС-4-2006	Иванов	Иван	Иванович	12.05.88	32а
ИС-12-2006	Петров	Петр	Петрович	5.12.88	31б
ИС-25-2006	Сергеев	Сергей	Сергеевич	1.08.88	31а