Модели данных

Одними из основополагающих в концепции баз данных являются обобщенные категории «данные» и «модель данных».

Понятие «данные» в концепции баз данных — это набор конкретных значений, параметров, характеризующих объект, условие, ситуацию или любые другие фак­торы. Примеры данных: Петров Николай Степанович, $30 и т. д. Данные не об­ладают определенной структурой, данные становятся информацией тогда, когда пользователь задает им определенную структуру, то есть осознает их смысловое содержание. Поэтому центральным понятием в области баз данных является понятие модели. Не существует однозначного определения этого термина, у раз­ных авторов эта абстракция определяется с некоторыми различиями, но тем не менее можно выделить нечто общее в этих определениях.

Модель данных — это некоторая абстракция, которая, будучи приложима к кон­кретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, то есть сведения, содержащие не только данные, но и взаимо­связь между ними.

На рис. ниже представлена упрощенная классификация моделей данных.

Рис. 6. Модели данных

Вот другое определение модели данных (из Коннолли):

Модель данных – это интегрированный набор понятий для описания данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные в некоторой организации.

Модель является представлением "реального мира" объектов и событий, а также существующих между ними связей. Это некоторая абстракция, в которой акцент делается на самых важных и неотъемлемых аспектах деятельности организации, а все второстепенные свойства игнорируются. Таким образом, можно сказать, что модель данных представляет саму организацию. Модель должна отражать основные концепции, представленные в таком виде, который позволит проектировщикам и пользователям базы данных обмениваться конкретными и недвусмысленными мнениями об их понимании роли тех или иных данных в этой организации.

Цель построения модели данных заключается в представлении данных в понятном виде. Если такое представление возможно, то модель данных можно будет легко применить при проектировании базы данных. В соответствии с рассмотренной ранее трехуровневой архитектурой мы сталкиваемся с понятием модели данных по отношению к каждому уровню. Наибольший интерес вызывают модели данных, используемые на концептуаль­ном уровне. По отношению к ним внешние модели называются подсхемами и используют те же абстрактные категории, что и концептуальные модели дан­ных.

Для отображения обсуждавшейся архитектуры ANSI-SPARC можно идентифицировать следующие три связанные модели данных:

• внешнюю модель данных, отображающую представления каждого существующего в организации типа пользователей, которую иногда называют предметной областью (Universe of Discourse — UoD);

• концептуальную модель данных, отображающую логическое (или обобщенное) представление о данных, не зависимое от типа выбранной СУБД;

• внутреннюю модель данных, отображающую концептуальную схему определенным образом, понятным выбранной целевой СУБД.

В литературе предложено и опубликовано достаточно много моделей данных. Они подразделяются на три категории (в разной литературе называются по-разному): объектные (object-based) или инфологические модели данных, модели данных на основе записей (record-based) или даталогические и, наконец, физические модели данных. Первые две используются для описания данных на концептуальном и внешнем уровнях, а последняя — на внутреннем уровне.

Следует дать пояснения к рисунку. Модели данных нарисованы там как бы в связи с последовательностями этапов проектирования, т.е. в последовательности того, как они используются при проектировании.