3. Понятие модели данных. Составляющие модели: структуры данных, средства манипулирования данными, обеспечение целостности данных. Классификация моделей данных.

В модели данных описывается некоторый набор родовых понятий и признаков, которыми должны обладать все конкретные СУБД и управляемые ими базы данных, если они основываются на этой модели. Наличие модели данных позволяет сравнивать конкретные реализации, используя один общий язык.

Классификация по модели данных

Примеры:

• Иерархическая

• Сетевая

• Реляционная

• Объектная и объектно-ориентированная

• Объектно-реляционная

• Функциональная.

4. Реляционная модель данных. Основные понятия и определения. Структура данных реляционной модели.

Реляционная модель данных:  По распространенности и популярности реляционные СУБД сегодня вне конкуренции. По сути, они фактически стали промышленным стандартом. В реляционной модели рассматриваются три аспекта данных – структура данных, целостность данных и обработка данных.  Структура данных реляционной модели:  Реляционной считается такая база данных, в которой все данные представлены для пользователя в виде прямоугольных таблиц значения данных, и все операции сводятся к манипуляциям с таблицами.  Таблица состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных, которое именуется, как отношение . Строка таблицы носит название картежа , а столбец – атрибута .  Количество кортежей называется кардинальным числом , а количество атрибутов – степенью отношения .  Первичный ключ является уникальным идентификатором и представляет собой такой столбец или комбинацию столбцов, что в любой момент времени не существует двух строк, содержащих одинаковое значение в этом столбце или комбинации столбцов.  Множество всех возможных значений (область определения) атрибута объекта называется доменом . Например, для атрибута ВЕС домен задается интервалом целых чисел, поскольку отрицательного веса не бывает.  Каждый столбец таблицы имеет имя, которое обычно записывается в верхней части таблицы. Оно должно быть уникальным в таблице, однако различные таблицы могут иметь столбцы с одинаковыми именами. Любая таблица должна иметь, по крайней мере, один столбец. Порядок следования столбцов в таблице определяется порядком следования их имен при ее создании. В отличие от столбцов, строки не имеют имен; порядок их следования в таблице не определен, а количество логически не ограничено.  Отношения обладают следующими важными свойствами: в них нет одинаковых кортежей; кортежи не упорядочены сверху вниз; атрибуты не упорядочены слева на право; все значения атомарны, т.е. отношения нормализированы.  Последнее свойство является следствием того, что в каждой позиции пересечения столбца и строки в таблице должно располагаться точно одно значение, а не набор значений. Отношение, обладающее этим свойством, называется нормализированным или представленным в первой нормальной форме.

Целостность реляционных данных:  В реляционной модели данных есть два общих правила целостности. Эти два правила относятся к потенциальным ключам и внешним ключам . Выше рассматривался первичный ключ, который является частным случаем потенциального ключа. Пусть R – некоторое отношение. Тогда потенциальный ключ K для R - это подмножество множества атрибутов R, обладающее такими свойствами, как:  Уникальность – нет двух различных кортежей в отношении R с одинаковым значением K;  Неизбыточность – никакое из подмножеств K не обладает свойством уникальности.  Каждое отношение имеет, по крайней мере, один потенциальный ключ, так как не содержит одинаковых кортежей.  Потенциальные ключи имеют первостепенную важность для реляционных систем, так как единственный гарантируемый способ указать на какой – ни будь кортеж – это указать значение некоторого потенциального ключа.  Потенциальный ключ, имеющий более одного атрибута, называется составным , а состоящий из одного атрибута – простым .  Отношение может иметь более одного потенциального ключа. В этом случае один из потенциальных ключей выбирается в качестве первичного, а остальные потенциальные ключи, если они есть, называются альтернативными .