Реляционная модель данных. Таблица, заголовок, столбцы, строки. Способы логической реализации связей в реляционной модели.
Слово "данные''' происходит от латинского "datum" означающего "факт". Будем называть данными описание любого явления (или идеи), которое представляется достаточно ценным для того, чтобы его определить и точно зафиксировать.
Модель данных - это средство абстракции, которое дает возможность увидеть информационное содержание данных, а не конкретные значения данных. Существует множество моделей, отражающих различные стороны реального мира. Модели данных дают возможность представить частичную семантику данных, что в свою очередь обеспечивает нас частичными знаниями о реальном мире. Система знаний о мире - открытая система. Главное, чтобы объем знаний и семантика данных, представленные в модели, соответствовали желаемому использованию данных.
Часть реального мира, подлежащую изучению с целью организации управления и в дальнейшем автоматизации, принято называть предметной областью.
Совокупность
данных конкретной предметной области
будем называть базой
данных (БД).
Данные, представленные в виде базы
данных, имеют следующую характерную
особенность: эти данные организованы
по определенным правилам, предусматривающим
общие принципы описания, хранения и
манипулирования, и не зависят от программ
обработки.
Реляционная модель данных – это модель, представленная таблично, в которой выделяются элементы: домен (столбец), кортеж (запись), шапка (схема отношения). Она базируется на отношениях и их представлении таблицами. Реляционная модель данных впервые была предложена Коддом. Единственным средством структуризации данных в реляционной модели является отношение. Отношения обладают всеми свойствами множеств. Baжнейшеe свойство языков данных реляционной модели - возможность определять новые отношения, основываясь на существующих отношениях и используя реляционную алгебру или реляционное исчисление. Таблица – осн тип структуры данных. Стр-ра опр-ся совокупностью столбцов. В кажд строке содержится по одному значению в соотв столбце. В табл не м б 2-х одинак строк. Кажд столбец табл д иметь имя.
В реляционной базе данных каждая таблица должна иметь первичный ключ (ключевой элемент) — поле или комбинацию полей, которые единственным образом идентифицируют каждую строку в таблице. Благодаря своей простоте и естественности представления реляционная модель получила наибольшее распространение в СУБД для персональных компьютеров
Таблица соответствия понятий:
Моделирование данных |
Реляционная модель |
Таблица |
Интенсионал БД |
Реляционная схема |
Совокупность таблиц |
Тип сущности |
Схема отношения |
Заголовок (шапка) |
Атрибут |
Атрибут |
Название столбца |
Понятия физической организации: файл, набор, запись, поле записи, ключ. Организация файлов. Проблемы физического представления.
Физ организ данных опред способ размещ данных непосредств на маш носителе. В современных прикладный программных средствах этот уровень организации обеспечивается автоматически без вмешательства пользователя. Основные типы структур данных файловой модели – поле, запись, файл. Запись является основной структурной единицей обмена м/д ОП и внешней памятью. Поле – элемент единица логич организации данных, кот соотв. отдельной, неделимой единице инф-ции – реквизиту. Запись – совокупность полей, соотв. логич связанным реквизитам. Стр-ра записи опр-ся составом и последовательностью входящих в нее полей, каждое из кот содержит элемент данное. Файл - множество одинаковых по стр-ре экземпляров записей со значениями в отдельных полях. Экземпляр записи представляет собой реализацию записи, содержащую конкретные значения полей. Стр-ра записи файла – линейная, т.е. поля имеют единственное значение и отсутствуют групповые данные.каждый экземпляр записи однозначно идентифицируется уникальным ключом записи.
Среди элементов данных (полей) выделяются одно или несколько ключевых полей. Значения ключевых полей позволяют классифицировать объект, к которому относится конкретная запись. Ключи с уникальными значениями называются потенциальными. Каждый ключ может представлять собой агрегат данных. Один из ключей является первичным, остальные – вторичными. Первичный ключ идентифицирует экземпляр записи и его значение должно быть уникальным в пределах записей одного типа.
Иногда термин "запись" заменяют термином "группа".
Набор (или групповое отношение) – поименованная совокупность записей, образующих двухуровневую иерархическую структуру. Каждый тип набора представляет собой отношение (связь) между двумя или несколькими типами записей. Для каждого типа набора один тип записи может быть объявлен владельцем набора, остальные типы записи объявляются членами набора. Каждый экземпляр набора должен содержать только один экземпляр записи типа владельца и столько экземпляров записей типа членов набора, сколько их связано с владельцем. Для группового отношения также различают тип и экземпляр.
Проблемы физ представления: 1. выбор тип носителей. 2. способ организации данных. 3.метод доступа. 4. опред размеров физ блока. 5. упр-е размещ данных на технич носителе. 6. упр-е свободной памятью. 7. опред целесообразности сжатия данных и исп-я методов сжатия. 8. оценка физ модели данных. 9. опред числа и размеров сист буферов. 10. закрепление файлов за буферами.