28. Информационные модели данных: фактографические, реляционные, иерархические, сетевые.

Модель данных отражает взаимосвязи между объектами. Сп-б описания данных и сп-б манипулирования данными определяют модель данных, поддерживаемую конкретной СУБД.

Р азличают внешнюю (для пользователей, абстрагируется от особенностей реализации; данные описываются в терминах исследуемой области), концептуальную (сп-б логического упорядочения данных - иерархическая модель данных, сетевая модель данных , реляционная модель данных ), логическую (внутреннюю) (методы доступа к данным, логическая структура файлов) и физическую модели данных (поддержка ОС и аппаратными средствами устройств хранения данных).

Иерархическая модель. Строится по принципу иерархии типов объектов, то есть один тип объекта является главным, а остальные, находящиеся на низших уровнях иерархии, - подчиненными (рис. 1). Между главным и подчиненными объектами устанавливается взаимосвязь «один ко многим».

Взаимосвязи между объектами напоминают взаимосвязи в генеалогическом дереве за единственным исключением: для каждого порожденного (подчиненного) типа объекта может быть только один исходный (главный) тип объекта.

На рис. 1 узлы и ветви образуют иерархическую древовидную структуру. Узел является совок-тью атрибутов, описывающих объект. Наивысший в иерархии узел называется корневым (это главный тип объекта). Корневой узел находится на первом уровне. Зависимые узлы (подчиненные типы объектов) находятся на втором, третьем и т. д. уровнях.

Недостатки: из нижних уровней иерархии нельзя направить инф-ионный поиск по вышележащим узлам.

В сетевой модели данных понятия главного и подчиненных объектов несколько расширены. Любой объект может быть и главным и подчиненным. Это означает, что каждый объект может участвовать в любом числе взаимосвязей.

В реляционной модели данных (ввел в 1970 г. Э. Ф. Кодд.) объекты и взаимосвязи между ними представляются с помощью таблиц (рис. 3).

Взаимосвязи также рассматриваются в качестве объектов. Каждая таблица представляет один объект и состоит из строк и столбцов. 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.

Достоинства реляционных моделей данных: 1. упрощение схемы данных для пользователя (в виде таблицы) 2. улучшение логической и физической независимости.

        Логическая независимость допускает возможность применения одной концептуальной модели различными пользователями. Физическая независимость дает возможность в целях эфф-ости использования БД модифицировать физическую организацию данных и пути доступа.

3. обеспечение пользователя языками высокого уровня.

        Манипулирование данными в иерархической и сетевой моделях производится с помощью процедурных языков. Язык является непроцедурным, когда с его помощью задают инф-ию, которую желают получить, не указывая сп-ба доступа к этой инф-ии.  Для реляционных моделей бессмысленно  использовать процедурный язык, поскольку обеспечена физическая независимость данных

4. оптимизация доступа к БД.

        Увеличение физической независимости и использование непроцедурных языков требуют от сист-ы выбора наилучшей стратегии доступа. Поскольку в программе не определяется стратегия доступа, то сист-а выбирает наиболее эфф-ую из возможных.

5. улучшение целостности и защиты данных.

       Реляционная модель позволяет улучшить выражение требований целостности путем использования языка высокого уровня.  Для обеспечения безопасности и секретности необходимо указать инф-ию, которую нужно защитить, и пользователей, применяющих данную инф-ию. Эфф-ость описания достигается применением непроцедурных языков, поскольку они сп-бны идентифицировать инф-ию вне зависимости от любого пути доступа.

6. возможности различных применений.

        Использование простой реляционной схемы и языка запросов, рассчитанного на непрограммистов, позволяет расширить области применения.

7. обеспечение методологического подхода. Главной целью модели БД является возможность описания реального мира.       

Недостатком реляционной модели данных является избыточность по полям (из-за создания связей).

Фактографические – данные структурированы. Облегчает поиск информации.

Документальные – данные не структурированы. На запрос пользователя выводится список документов.