6. Программные средства реализации фактографических ис. Понятие модели данных, основные компоненты модели. Виды моделей данных.

Существует большое разнообразие сложных типов данных. Но среди них можно выделить несколько общих. Обобщенные структуры данных называют моделями данных. МД – совокупность структур данных и операции их обработки. Любая МД обязательно должна содержать 3 компонента:

• Структура данных (представление хранимых данных, используемых базой данных)

• Набор допустимых операций, выполненных на структуре данных

• Модель данных предполагает как минимум наличие языка определения данных (ЯОД), описывающий структуру и хранение, и языка манипулирования данных (ЯМД), служащего для операций извлечения и модификации данных.

• Ограничение целостности – механизм поддержания соответствия данных ПО на основе формально описанных правил.

Виды моделей данных.

К числу важнейших относятся следующие МД по степени перечисления данных:

• Иерархическая модель данных (1972г) (ИМ)

• Сетевая модель данных (1973г)

• Реляционная модель данных (1981г)

• Объектно-ориентированная модель данных (90е годы)

В Иерарх.М. данные представляются в виде древовидной иерархической структуры. Эта структура удобна для иерархически упорядоченной информации и громоздка для информации со сложными логическими связями.

Сетевая модель означает представление в виде произвольного графа. СМ более симметричные чем ИМ, однако процедуру упорядочения данных значительно усложняет. Недостатком СМ является высокая сложность и жесткость схемы БД, основанной на ее модели. достоинство - использует меньше памяти.

ИМ и СМ часто называют БД с навигацией. Это назв отражает технологию доступа к данным, используемую при написании обрабатывающих пр на языке манипулирования данными (запросы). Принцип навигации не позволяет существенно повышать ур ЯМД, чтобы сделать его доступным пользователю-непрофессионалу.

Пример ИМ: Например, если иерархическая база данных содержала информацию о покупателях и их заказах, то будет существовать объект «покупатель» (родитель) и объект «заказ» (дочерний). Объект «покупатель» будет иметь указатели от каждого заказчика к физическому расположению заказов покупателя в объект «заказ».В этой модели запрос, направленный вниз по иерархии, прост (например: какие заказы принадлежат этому покупателю); однако запрос, направленный вверх по иерархии, более сложен (например, какой покупатель поместил этот заказ). Также, трудно представить не-иерархические данные при использовании этой модели.

Иерархической базой данных является файловая система, состоящая из корневой директории, в которой имеется иерархия поддиректорий и файлов.

Пример СМ:

На этом рисунке показаны три типа записи: Отдел, Служащие и Руководитель и три типа связи: Состоит из служащих, Имеет руководителя и Является служащим. В типе связи Состоит из служащих типом записи-предком является Отдел, а типом записи-потомком – Служащие (экземпляр этого типа связи связывает экземпляр типа записи Отдел со многими экземплярами типа записи Служащие, соответствующими всем служащим данного отдела). В типе связи Имеет руководителя типом записи-предком является Отдел, а типом записи-потомком – Руководитель (экземпляр этого типа связи связывает экземпляр типа записи Отдел с одним экземпляром типа записи Руководитель, соответствующим руководителю данного отдела). Наконец, в типе связи Является служащим типом записи-предком является Руководитель, а типом записи-потомком – Служащие (экземпляр этого типа связи связывает экземпляр типа записи Руководитель с одним экземпляром типа записи Служащие, соответствующим тому служащему, которым является данный руководитель).

РМ получила свое название от англ. «relation» - отношение. При соблюдении опр условий отношение представляется в виде двумерной таблицы. Достоинства РМД: простота, удобство реализации на ПК или ЭВМ, наличие теоретического обоснования, математический аппарат теории множеств и исчисление предикатов 1го порядка (лог.выражение), возможность формирования гибкой схемы БД.

Объектно-ориентированная модель данных объединяет в себе СБД и РБД. Была разработана для крупных БД со сложными структурами.