Проектирование.

Логическое проектирование базы данных – это процесс построения концептуальной модели БД, в результате которого из предметной области выделяются основные сущности, их атрибуты и связи между ними. Процесс концепткального проектирвоания должен быть независим от выбранной СУБД и модели представления данных физического уровня.

Физическое проектирование базы данных- процесс подготовки описания реализации базы данных на вторичных запоминающих устройствах; на этом этапе рассматриваются основные отношения, организация файлов и индексов, предназначенных для обеспечения эффективного доступа к данным, а такжевсе связанные с этим ограничения целостности и средства защиты.Как правило, основной целью физического проектирования базы данных является описание способафизической реализации ее концептуальной схемы.

3. Реляционная и объектно-реляционная модели данных субд.

Модель данных – формальная теория представления и обработки данных в системе управления базами данных (СУБД), которая включает три аспекта:

• аспект структуры – совокупность средств допустимых типов и логических структур данных в базе данных;

• аспект манипуляции – множество операций, применимых к допустимому состоянию базы данных для поиска, модификации (переход между допустимыми состояниями) и извлечения данных;

• аспект целостности – множество ограничений целостности, определяющих множество допустимых состояний БД.

Реляционная модель – разработанная Э. Коддом логическая модель данных, описывающая:

• аспект структуры – данные представляют собор набор отношений;

• аспект манипуляции – операции манипуляции на основе реляционной алгебры и реляционного исчисления;

• аспект целостности – ограничения целостности: сущностей и ссылочной.

Примеры СУБД: Access, FoxPro, Clipper.

Объектная модель – логическая модель, в которой под БД понимается как совокупность классов, а под классом - совокупность объектов этого класса. Аспекты объектной модели:

• аспект структуры – два основных типа объектов: атомарные объектные типы и объектные типы коллекций;

• аспект структуры – алгебра типов с возможностью задания прикладных программ для конкретного типа;

• аспект целостности – ограничения целостности: консистентности и ссылочной.

Примеры СУБД: InterSystems Cache.

Объектно-реляционная СУБД - реляционная СУБД, поддерживающая некоторые технологии, реализующие объектно-ориентированный подход к данным. Разница между объектными СУБД и объектно-реляционными СУБД в том, что в первом случае СУБД изначально объектно-ориентированная, а во втором объекты являются лишь надстройкой над реляционной СУБД.

Характерные свойства ОРСУБД:

• комплексные данные;

• наследование типа;

• объектное поведение.

Примеры СУБД: Oracle Database, PostgreSQL.

4. XML базы данных. DTD и XML Shema

XML– метаязык разметки, фактически представляющий собой свод общих синтаксических правил. И предназначенный для хранения структурированных данных, обмена информацией между программами и создания на его основе более специализированных языков разметки.

XML-документы разделяются на:

• ориентированные на документы, в которых в пределах любого тега допускается свободное использование текста при удовлетворении требований на вложенность, а XML используется больше для разметки. Например,

<organization type=”education” >

<name>

<b>НИЯУ</b>«МИФИ»

</name>

</organization>

• ориентированные на данные, в которых имеется строгая последовательность тегов, в котором каждый может быть либо групповым (включающим дочерние), либо конечным (включающим неразмеченный текст). Например,

<organization type=”education” >

<name>НИЯУ«МИФИ»</name>

<license>1234567890</license>

</organization>

Для описания схемы (структуры) XML-документа используются:

• DTD, описывающий схему документа для конкретного класса документов посредством определения элементов и атрибутов. Элементы определяют разрешенный список элементов в пределах документа, а также иерархию между ними. Атрибуты задают разрешенный список атрибутов для конкретного элемента и их тип.

<!ELEMENTpeople_list (person*)>

<!ELEMENT person (name, birthdate?, gender?)>

<!ELEMENT name (#PCDATA) >

<!ELEMENT birthdate (#PCDATA) >

<!ELEMENT gender (#PCDATA) >

• XMLSchema, созданная специально для описания классов XML-документов. В отличие от DTD XMLSchemaопределяет схему XML документа в форме достаточной для генерации иерархий классов в современных языках программирования.

<xs:schemaxmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

<xs:element name="country" type="country"/>

<xs:complexType name="country">

<xs:sequence>

<xs:element name="name" type="xs:string"/>

<xs:element name="population" type="xs:decimal"/>

</xs:sequence>

</xs:complexType>

</xs:schema>

«Native» XML базы данных позволяют работу с хранилищем как с чистым XML. В роли базы данных выступает XML-документ. Схема БД задается через XMLSchema, а запросы выполняются посредством XQuery и XPath. СУБД:

• BaseX;

• eXist;

• MarkLogic Server;

• Sedna.

Многие современные БД имеют тип XML, позволяющий встраивание фрагмента XML документа (без корневого тега) в качестве столбца таблицы и выполнять к нему запросу на XQuery. СУБД:

• MS SQL;

• DB2;

• Oracle.