2. Опишите сетевую модель представления данных. Укажите достоинства и недостатки. Сделайте поясняющий рисунок.

Модель данных представляет собой множество структур данных ограниченной целостности и операций манипулирования данными. С помощью МД могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.

Стандарт сетевой модели впервые был определен в 1975 году организацией CODASYL (Conference of Data System Languages), которая определила базовые понятия модели и формальный язык описания.

Структура данных называется сетевой, если в отношении между этими данными порожденный элемент (потомок) может иметь более одного предка. В этой структуре основные понятия: узел, уровень, связь.

Узел — это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. В сетевой структуре каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию.

Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического.

В сетевой модели данных любой объект может быть одновременно и главным, и подчиненным, и может участвовать в образовании любого числа взаимосвязей с другими объектами. Сетевая БД состоит из набора записей и набора связей между этими записями, а если говорить более точно - из набора экземпляров каждого типа из заданного в схеме БД набора типов записи и набора экземпляров каждого типа из заданного набора типов связи.

1.Жесткость. Наборы отношений и структуру записей необходимо задавать наперёд. Изменение структуры базы данных ведет за собой перестройку всей базы данных. Связи закреплены в записях в виде указателей. При появлении новых аспектов использования этих же данных может возникнуть необходимость установления новых связей между ними. Это требует введения в записи новых указателей, т.е. изменения структуры БД, и, соответственно, переформирования всей базы данных.

2.Сложность. Сложная структура памяти.

3.Сложность понимания для обычного пользователя.

4.Ослабленность контроля. Между элеметами-узлами БД могут быть различные уровни (связи).

Вопрос 6. Дайте определение понятию реляционная модель данных. Охарактеризуйте ее базовые понятия (отношение, атрибут, домен, кортеж). Систематизируйте её достоинства и недостатки.

Реляционная модель данных на практике – самая распространенная. Реляционная модель была разработана Коддом в начале 70-х годов XX века. Будучи математиком по образованию, Кодд предложил использовать для обработки данных аппарат теории множеств (объединение, пересечение, разность, декартово произведение). Он показал, что любое представление данных сводится к совокупности двумерных таблиц особого вида, известного в математике как отношение (на английском языке - relation, отсюда и название - реляционные базы данных).

Реляционнойназывается модель данных, в которой все данные, доступные пользователю, организованны в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами.

В реляционной модели данные можно было свободно описывать в их естественном виде, без каких-либо ограничений, которые накладываются средой физического хранения. Это позволило создать язык высокого уровня, который может работать с данными вне зависимости от того, как именно они хранятся.

Каждая таблица представляет собой совокупность строк и столбцов, где строки соответствуют экземпляру объекта, конкретному событию или явлению, а столбцы — атрибутам (признакам, характеристикам, параметрам) этого объекта, события, явления.

Таблицы-отношения реляционной модели обладают следующими свойствами:

§ каждый столбец таблицы соответствует элементу (атрибуту) данных. Повторяющиеся атрибуты отсутствуют;

§ в каждой строке таблицы содержится по одному значению в соответствующем столбце;

§ все столбцы (поля) таблицы – однородные;

§ столбцам присвоены однозначные имена, определяющие атрибуты;

§ один или несколько атрибутов являются ключом таблицы, который однозначно идентифицирует запись таблицы;

§ в таблице не может быть двух одинаковых строк (записей);

§ общее количество строк (записей) не ограничено;

§ строки и столбцы могут просматриваться в любом порядке безотносительно к их информационному содержанию и смыслу.

В терминах БД столбцы таблицы называются полями (доменами), а ее строки —записями (кортежами).

Основные понятия реляционных баз данных: домен, атрибут, кортеж, отношение.

Домен

Наименьшая единица данных реляционной модели – это отдельноеатомарное(неразложимое) для данной модели значение данных.

Так, в одной предметной области фамилия, имя и отчество могут рассматриваться как единое значение, а в другой – как три различных значения.

Доменом называется множество атомарных значений одного и того же типа.

С каждым доменом связывается имя, уникальное среди имен всех доменов соответствующей базы данных.

В реляционной модели данных с понятием тип данных тесно связано понятие домена, которое можно считать уточнением типа данных.

Домен определяется заданием некоторого базового типа данных, к которому относятся элементы домена, и произвольного логического выражения, применяемого к элементу типа данных.

Домен - это семантическое понятие. Домен можно рассматривать как подмножество значений некоторого типа данных имеющих определенный смысл. Домен характеризуется следующими свойствами:

· Домен имеет уникальное имя (в пределах базы данных).

· Домен определен на некотором простом типе данных или на другом домене.

· Домен может иметь некоторое логическое условие, позволяющее описать подмножество данных, допустимых для данного домена.

· Домен несет определенную смысловую нагрузку.

Атрибут – определенная часть информации о некотором объекте, например адрес клиента или стоимость заказа. Атрибут обычно хранится в виде поля (столбца) таблицы.

Атрибут - это свойство, характеризующее объект. В структуре таблицы каждый атрибут именуется и ему соответствует заголовок некоторого столбца таблицы. Количество атрибутов называется степенью отношения

Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, – это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. "Значение" является допустимым значением домена данного атрибута (или типа данных, если понятие домена не поддерживается). Попросту говоря, кортеж – это набор именованных значений заданного типа.

Отношение - это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения.

Отношение – это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения.

Сущность – объект любой природы, данные о котором хранятся в БД. Атрибуты – свойства, характеризующие сущность (столбцы). Степень отношения – количество столбцов. Схема отношения – список имен атрибутов, например, СОТРУДНИК (№, ФИО, Год рождения, Должность, Кафедра). Домен – совокупность значений атрибутов отношения (тип данных). Кортеж – строка таблицы. Кардинальность (мощность) – количество строк в таблице.

Достоинства и недостатки реляционной модели данных

Достоинство реляционной модели данных заключается в простоте, понятности и удобстве физической реализации на ЭВМ. Именно простота и понятность для пользователя явились основной причиной их широкого использования. Проблемы же эффективности обработки данных этого типа оказались технически вполне разрешимыми.

Основными недостатками реляционной модели являются следующие: отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.

76)