Учебный вопрос №4. Структура базы данных.

СТРУКТУРА - фиксированное упорядоченное множество объектов и связей между ними. С понятием "структура" связаны следующие термины:

Структура базы данных - принцип или порядок организации записей в базе данных и связей между ними. Структуру БД принято рассматривать, на разных уровнях: абстракции (представления), в частности концептуальном (с позиции администратора предприятия), реализации или внешнем (с позиций конечного пользователя и приклад­ного программиста) и физическом или внутреннем (с позиций системного аналитика и системного программиста). Соответственно этим уровням различают концептуальную, внешнюю и физическую модели и/или схемы организации данных.

Учебный вопрос №5. Иерархическая структура (модель) базы данных.

Сначала стали использовать иерархические даталогические модели. Простота

организации, наличие заранее заданных связей между сущностями, сходство с физическими моделями данных позволяли добиваться приемлемой производительности ие­рархических СУБД на медленных ЭВМ с весьма ограниченными объемами памяти. Но, если данные не имели древовидной структуры, то возникала масса сложностей при по­строении иерархической модели и желании добиться нужной производительности.

Типичным представителем (наиболее известным и распространенным) является Information Management System (IMS) фирмы IBM. Первая версия появилась в 1968 г. До сих пор поддерживается много баз данных, что создает существенные проблемы с переходом, как на новую технологию БД, так и на новую технику.

ИМ - Модель организации данных, представляющая собой древовидный граф, состоящий из ряда типов записей (типов данных) и. связей между ними (отношений иди характеристик отношений), причем один из типов записей определяется, как корневой или входной, а остальные связаны с ним или друг с другом отношениями "один-ко-многим" или (реже) "один-к-одному". При этом запись, идентифицируемая элементом "один", рассматривается как исходная, а соответствующая элементу "много" - как по­рожденная. Каждая запись может быть порожденной только в одной связи, следова­тельно, ей соответствует только одна исходная запись. Однако каждая запись может' быть исходной во многих связях. Корневая запись может быть только исходной.

Пример иерархической модели приведен на рис. 1.

Здесь Отдел является предком для Начальник и Сотрудники, а Начальник и Со­трудники - потомки Отдел. Между типами записи поддерживаются связи. Ограничения целостности

Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потом­ками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего роди­теля.

Общая схема иерархической модели БД:

В иерархической модели структура информации имеет форму дерева. На самом верхнем (первом) уровне находится только одна вершина, которая называется корнем. Эта вершина имеет связи с вершинами второго уровня, вершины второго уровня имеют связи только с вершинами третьего уровня и т.д.

Учебный вопрос №6. Сетевая модель (структура) данных

Типичным представителем является Integrated Database Management System (IDMS) компании Cutlinet Software, Inc., предназначенная для использования на маши­нах основного класса фирмы IBM под управлением большинства операционных сис­тем. Архитектура системы основана на предложениях Data Base Task. Group (DBTG) Комитета по языкам программирования Conference on Data Systems Languages' (CODASYL), организации, ответственной за определение языка программирования Ко-бол. Отчет DBTG был опубликован в 1971 г., а в 70-х годах появилось несколько сис­тем, среди которых IDMS.

СМ - модель организации данных, подобная иерархической, но отличающаяся от нее тем, что каждая запись может вступать в любое количество поименованных свя­зей с другими записями и как исходная, и как порожденная, или как то и другое.

Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; к сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков.

Сетевая БД состоит из набора записей и набора, связей между этими записями Пример сетевой модели приведен на рис. 2.

Общая схема сетевой модели:

В сетевой модели основная структура представления информации имеет форму сети, в которой каждая вершина может иметь связь с любой другой.

Недостатки ИМ и СМ:

Слишком сложно пользоваться;

Фактически необходимы знания о физической организации;

Прикладные системы зависят от этой организации;

Их логика перегружена деталями, организации доступа к БД.