- •1.2. Обзор реляционной алгебры
- •Глава 1 Введение в базы и банки данных
- •1.1. Понятие базы и банка данных
- •1.2. Компоненты банка данных
- •1.2.1. Информационная база
- •1.2.2. Лингвистические средства
- •1.2.3. Программные средства
- •1.2.4. Технические средства
- •1.2.5. Организационно-административные подсистемы
- •1.3. Пользователи баз данных
- •1.4. Типология баз данных
- •1.4.1. Типология баз данных с точки зрения информационных процессов
- •1.5. Семантика баз данных
- •1.6. Типология моделей
- •Глава 2. Базовые технологии и основные этапы развития машинной обработки данных
- •2.1. Введение в технологии машинной обработки данных и основные определения
- •2.2. Примерная схема организации файлового ввода-вывода
- •2.3. Эволюция концепций обработки данных
- •2.3.1. Простые (линейные) файлы данных (начало 60-х гг.)
- •2.3.2. Методы доступа к записям (конец 60-х гг.)
- •2.3.3. Первые системы управления базами данных (начало 70-х гг.)
- •2.3.4. Системы управления базами данных
- •2.4. Схема управления данными в субд
- •2.5. Данные и управление их обработкой
- •2.5.1. Типы, форматы, структуры данных
- •2.5.2. Описание и обработка файлов
- •2.6. Особенности и компромиссы реализаций баз данных
- •Глава 3. Модели и структуры данных
- •3.1. Многоуровневые модели предметной области
- •3.2. Идентификация объектов и записей
- •3.3. Поиск записей
- •3.4. Представление предметной области и модели данных
- •3.5. Структуры данных
- •3.5.1. Линейные структуры
- •3.5.2. Нелинейные структуры
- •3.5.3. Сетевые структуры
- •3.6. Реляционная модель данных
- •3.6.1. Основные понятия реляционной модели данных
- •3.6.2. Основы реляционной алгебры
- •Глава 4. Физические модели баз данных
- •4.1. Организация данных на машинных носителях
- •4.1.1. Типы записей
- •4.1.2. Организация файлов — способ размещения записей
- •4.1.3. Способы адресации и методы доступа к записям
- •4 1.4. Схемы организации данных на внешних носителях
- •4.2. Физическое представление иерархических структур
- •4.2.1. Физически последовательное размещение
- •4.2.2. Левосписковые структуры с переполнениями
- •4.2.3. Использование указателей на «подобные» и «порожденные»
- •4.3. Физическое представление сетевых структур
- •4.3.1. Физически последовательное размещение
- •4.3.2. Использование указателей
2.5. Данные и управление их обработкой
2.5.1. Типы, форматы, структуры данных
Структура информационных единиц, обрабатываемых на ЭВМ, определяется следующими понятиями:
• тип данных, или совокупность соглашений о программно-аппаратурной форме представления и обработки, а также ввода, контроля и вывода элементарных данных;
• структуры данных — способы композиции простых данных в агрегаты и операции над ними;
• форматы файлов — представление информации на уровне взаимодействия операционной системы с прикладными программами.
Типы данных. Ранние языки программирования — Фортран, Алгол — были ориентированы исключительно на вычисления и не содержали систем типов и структур данных. Типы числовых данных Алгола: INTEGER (целое число), REAL (действительное) — различаются диапазонами изменения, внутренними представлениями и применяемыми командами процессора ЭВМ (соответственно арифметика с фиксированной и плавающей точкой). Нечисловые данные представлены типом BOOLEAN — логические, имеющие диапазон значений {TRUE, FALSE).
Появившиеся позже языки программирования COBOL, PL/1, Pascal уже предусматривают новые типы данных:
• символьные (цифры, буквы, знаки препинания и пр.);
• числовые символьные для вывода;
• числовые двоичные для вычислений;
• числовые десятичные (цифры 0 — 9) для вывода и вычислений.
Структуры данных. В языке программирования Алгол были определены два типа структур: элементарные данные и массивы (векторы, матрицы, тензоры, состоящие из арифметических или логических переменных). Основным нововведением, появившимся первоначально в Коболе, (затем в PL/1, Паскале и пр.) являются агрегаты данных (структуры, записи), представляющие собой именованные комплексы переменных разного типа, описывающих некоторый объект или образующих некоторый достаточно сложный документ.
Термин запись подразумевает наличие множества аналогичных по структуре агрегатов, образующих файл (картотеку), содержащих данные по совокупности однородных объектов. Элементы данных образуют поля, среди которых выделяются элементарные и групповые (агрегатные).
Появление СУБД и АИПС приводит к появлению новых разновидностей структур:
• множественные поля данных;
• периодические групповые поля;
• текстовые объекты (документы), имеющие иерархическую структуру (документ, сегмент, предложение, слово).
Форматы файлов. В зависимости от типа и назначения файлов и возможностей ОС (методов доступа) файл может передаваться в прикладную программу как целое или блоками (физическими записями) либо логическими записями (строками, словами, символами).
Например, в системе OS/360 основную роль играли два типа файлов:
• символьные (исходные программы или данные);
• двоичные (программы в машинных кодах).
В современных системах активно используется значительно большее разнообразие файлов, например, текстовые файлы — обобщенное название для простых и размеченных текстов, ASCII-файлов и других наборов данных символьной информации, которые интерпретируются и обрабатываются текстовыми редакторами, процессорами, анализаторами.