13. Модели баз данных

Модель – множество структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными (обработки).

СУБД реализуется несколькими моделями:

1. Иерархическая – организует данные в виде древовидной структуры.

Основные понятия: уровень, узел, связь.

Отношения между элементами – сверху вниз.

Верхний уровень – родительский уровень. Нижний уровень – дочерний.

2. Сетевая структура – каждый связан с каждым.

3. Реляционная – создатель Эдгар Кодд - основные понятия: отношение (сама таблица), поле (столбец), запись, атрибуты отношений (свойства таблицы и её полей).

Простота структуры данных (табличное представление) + основу БД составляют двумерные таблицы. Поле, каждое значение которого определяет соответствующую запись называется простым ключом (или ключевым полем). Ключевое поле содержит уникальные данные (отмечается иногда «*») – простой ключ. Составной ключ – если какая-либо запись однозначно определяется несколькими полями, то БД может иметь составной ключ. Между несколькими реляционными таблицами могут быть сформированы связи. Связи устанавливаются через общее поле данных.

Преимущества:

1. Удается избежать дублирования информации;

2. Если в какой-то таблице (в каком-нибудь поле) меняются данные, то правильная информация автоматически переносится в другие таблицы, связанные с ней;

3. В реляционных БД легко устанавливаются связи между таблицами;

4. В реляционных БД практически невозможно установить ошибочные связи;

При построении реляционных БД применяются следующие принципы:

1) Принцип нормализации

• В каждой таблице не должно быть повторяющихся полей;

• В каждой таблице должен быть уникальный идентификатор – первичный ключ;

• Каждому значению первичного ключа должна соответствовать достаточная информация о типе сущности или об объекте таблицы;

• Изменение значения в одном поле таблицы не должно влиять на информацию в других полях.

2) Логические связи - устанавливаются между двумя общими полями двух таблиц. Любая связь устанавливает следующие отношения:

а) один к однму (1:1) – каждой записи одной таблицы соответствует одна запись другой таблицы (возможно, если связанные поля являются ключевыми);

б) один ко многим – каждой записи одной таблицы соответствует несколько записей другой таблицы (возможно, если одно из полей является первичным ключом);

в) многие к одному – множеству записей одной таблицы сооветствует одна запись другой;

г) многие ко многим – множеству записей одной таблицы соответствует множество записей другой таблицы (позволяет связывать три и более таблиц).

Свойства таблиц

1. Каждый элемент таблицы – один элемент данные;

2. Все столбцы однородные – каждый столбец содержит одинаковый тип данных и одинаковую длину;

3. Каждый столбец имеет уникальное имя;

4. Одинаковые строки таблицы отсутствуют;

5. Порядок следования строк и столбцов – производный

Ключи

1) Первичный ключ – поле, которое однозначно определяет каждую запись в таблице

• поле счетчика – (+1) к следующему пункту;

• простой ключ – поле содержит уникальное значение;

• составной ключ – если нет универсальности полей, используют его, а также в случае связывания таблиц.

2) Вторичные

Свойства полей

Поля БД не только определяют структуру БД, но и групповые свойства данных, записываемых в этом поле.

1) Каждое поле должно иметь свое имя;

( ! ) Есть имя поля, а есть заголовок, и они могут быть разными ( ! )

2) Тип поля – определяет данные, которые содержатся в ячейках этого поля;

3) Размер поля – предельная длина содержимого (ограничение по количеству символов) + например, округления или погрешности;

4) Формат поля – числовой / денежный / текстовый;

5) Маска ввода – автоматизация ввода данных;

6) Значение по умолчанию;

7) Условие назначения – средство автоматизации ввода – проверка правильности ввода;

8) Сообщение об ошибке;

9) Обязательность поля – поле, в котором обязательно должна содержаться информация.

Записи – или строка таблицы (по горизонтали);

• Строки имеют фиксированное число полей;

• Строки таблицы обязательно отличаются друг от друга хотя бы единственным значением;

В ячейки, относящиеся к одному столбцу заносятся однородные данные (определяются полем или его свойствами).

( ! ) При выполнении операций с таблицей её можно обрабатывать в любом порядке ( ! )

Типы данных:

• Текстовые данные - размерность не больше 255 символов (есть специальный тип данных, “memo”, имеющий длину в 65536 символов - текст хранится не в поле, а в отдельном файле);

• Числовая форма – тип вещественных чисел;

• Дата / время;

• Денежный формат (тип валюты разнообразный);

• Счетчик – для порядковой нумерации данных (поле натуральных чисел);

• Логический формат – да / нет;

• OLE – совокупность мультимедийных объектов (в таблице в виде ссылки);

• Гиперссылка – для хранения URL-адресов.

Мастер подстановок

• объект, который можно настраивать

• используется для автоматизации ввода

• с его помощью создаются раскрывающиеся списки, из которых можно выбрать какое-либо значение

Объекты БД

1. Существуют двумерные таблицы с различными формами представления и логическими связями;

2. Запросы – то, что видим их при создании таблиц и их эксплуатации (объект для извлечения данных из таблиц БД и предоставления их пользователю в удобном виде);

3. Запросы позволяют:

• производить отбор данных;

• сортировать данных;

• фильтровать данные;

• выполнять преобразование данных по заданному алгоритму;

• создавать новые таблицы;

• выполнять простейшие вычисления в таблицах;

4. Формы объектов – средства ввода данных, состоящие из необходимых полей, совпадающих с полями разных таблиц, которые выводятся на экран одновременно;

5. Отчеты – в них формируются входные документы с отчетами работы пользователя (обычно выводятся на печать);

6. Схемы данных – определяются с помощью каких-либо полей таблицы и связываются друг с другом;