6.2. Виды моделей баз данных
Ядром любой базы данных является модель данных.
Модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки.
СУБД основывается на использовании иерархической, сетевой или реляционной модели, на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве.
6.2.1. Иерархическая модель данных
К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент(узел), связь. Узел это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только один верхний узел (корень дерева), не подчиненный никакому другому узлу и находящийся на самом верхнем (первом) уровне.
Пример иерархической структуры приведен на рисунке 1. Каждый студент учится в определенной (только одной) группе, которая относится к определенному (только одному) факультету.
6.2.2. Сетевая модель данных
Отличается большей гибкостью, так как в ней существует возможность устанавливать и горизонтальные связи, т.е. в сетевой структуре каждый элемент может быть связан с любым другим элементом:
Пример сетевой структуры представлен на рисунке 6.2. База данных, содержащая сведения о студентах, участвующих в научно-исследовательских работах (НИРС). Возможно участие одного студента в нескольких НИРС, а также участие нескольких студентов в разработке одной НИРС:
Реляционная модель данных
Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц (см. табл. 6.1). Каждая реляционная таблица (отношение) представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:
каждый элемент таблицы - один элемент данных;
все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и длину;
каждый столбец имеет уникальное имя;
одинаковые строки в таблице отсутствуют;
порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.
Таблица 6.1
Информация о студентах, обучающихся в вузе
№ зачетной книжки |
Фамилия |
Имя |
Отчество |
Дата рождения |
Группа |
155125 |
Сергеев |
Петр |
Михайлович |
01.01.80 |
720581 |
154652 |
Петрова |
Анна |
Владимировна |
15.03.81 |
720591 |
178535 |
Анохин |
Андрей |
Борисович |
14.04.80 |
720682 |
Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем). Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица базы данных имеет составной ключ.
Все информационные объекты предметной области (таблицы) связаны между собой. Различаются связи нескольких типов (мощностей):
один к одному (1:1) - каждому экземпляру одного ИО соответствует только один экземпляр другого ИО;
один ко многим (1:N) - каждому экземпляру одного ИО может соответствовать несколько экземпляров другого ИО;
многие ко многим (N:M) - каждому экземпляру одного ИО может соответствовать несколько экземпляров другого ИО и наоборот.
Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы (возможно совпадение ключей); в противном случае нужно ввести в структуру первой таблицы внешний ключ - ключ второй таблицы.
В таблице 6.2 представлены сведения, какие модели использованы в каких СУБД.
Таблица 6.2
Сведения о моделях данных в некоторых СУБД
Название СУБД |
Тип БД |
MS Access |
Реляционная |
FoxPro |
Сетевая |
Oracle |
Реляционная |
Paradox |
Реляционная |