1. Модели данных.

Модель данных — это абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует пользователь. Эти объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы — поведение данных.

В классической теории баз данных, модель данных есть формальная теория представления и обработки данных в системе управления базами данных (СУБД), которая включает, по меньшей мере, три аспекта:

1) аспект структуры: методы описания типов и логических структур данных в базе данных;

2) аспект манипуляции: методы манипулирования данными;

3) аспект целостности: методы описания и поддержки целостности базы данных.

Одним из первых специалистов, который достаточно формально определил это понятие, был Э. Кодд. В статье «Модели данных в управлении базами данных» он определил модель данных как комбинацию трех компонентов:

• Коллекции типов объектов данных, образующих базовые строительные блоки для любой базы данных, соответствующей модели

• Коллекции общих правил целостности, ограничивающих набор экземпляров тех типов объектов, которые законным образом могут появиться в любой такой базе данных

• Коллекции операций, применимых к таким экземплярам объектов для выборки и других целей.

Выделяют три уровня представления данных.

Уровень конечного пользователя - прикладной (пользовательский) уровень.

Пользователь видит базу данных как набор некоторых взаимосвязанных полей в форме, как набор меню и команд, выполняя которые он решает его собственную задачу.

Уровень программиста и администратора - концептуальный уровень. На этом уровне работает программист, создающий прикладные программы и администратор, разрабатывающий структуру (схему) базы данных. Администратор видит всю схему, ему доступна вся информация. Программист может видеть только часть схемы.

Уровень реализации - физический уровень. На физическом уровне определяется, как хранятся данные и как осуществляется доступ к ним.

Модели данных подразделяются на три категории:

• объектные (object-based) модели данных,

• модели данных на основе записей (record-based),

• физические модели данных.

Первые две используются для описания данных на концептуальном и внешнем уровнях, а последняя — на внутреннем уровне.

Объектные модели данных

При создании объектных моделей данных используются следующие понятия:

Сущность - это отдельный элемент деятельности организации (сотрудник или клиент, место или вещь, понятие или событие), который должен быть представлен в базе данных.

Атрибут - это свойство, которое описывает некоторый аспект объекта и значение которого следует зафиксировать.

Связь - это ассоциативное отношение между сущностями.

Ниже перечислены некоторые наиболее общие типы объектных моделей данных.

• Модель типа "сущность-связь", или ER-модель (Entity-Relationship model).

В настоящее время ER-модель стала одним из основных методов концептуального проектирования баз данных.

• Семантическая модель.

• Функциональная модель.

• Объектно-ориентированная модель.

Объектно-ориентированная модель расширяет определение сущности с целью включения в него не только атрибутов, которые описывают состояние объекта, но и действий, которые с ним связаны, т.е. его поведение. В таком случае говорят, что объект инкапсулирует состояние и поведение.