9. Типы моделей данных. Сетевая и иерархическая модели данных. Представление данных, операции над данными, ограничение целостности.

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. 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:

Н а 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.