17. Модели данных. Классификация и свойства. Проектирование баз данных. Системы управления базами данных, примеры и назначение.

В основе любой базы данных лежит модель данных, называемая информационная структура.

Модель данных предопределяет множество выводимых допустимых типов данных и отношений между ними и является основой для построения модели конкретной базы данных.

Модель базы данных является средством интерпретации содержимого базы данных и реализации операции по обработке и управлению данными.

Типы моделей данных

1.Реляционная модель

Термин «реляционный» (от латинского relatio–отношение) указывает на то, что такая модель хранения данных построена на взаимоотношении составляющих ее частей. Модель представляет собой двухмерный массив или двухмерную таблицу, а при создании сложных информационных моделей составляет совокупность взаимосвязанных таблиц. Каждая строка такой таблицы называется записью, а столбец –полем.

Свойства реляционной модели:

Каждый элемент таблицы – один элемент данных.

Все поля в таблице являются однородными, т.е. имеют один тип.

Каждое поле имеет уникальное имя.

Одинаковые записи в таблице отсутствуют.

Порядок записей в таблице может быть произвольным и может характеризоваться количеством полей, типом данных.

2.Иерархическая модель

Иерархическая модель БД представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). Данная модель характеризуется такими параметрами, как уровни, узлы, связи. Принцип работы модели заключается в том, что несколько узлов более низкого уровня соединяются при помощи связи с одним узлом более высокого уровня.

Узел – информационная модель элемента, находящегося на данном уровне иерархии.

Свойства иерархической модели данных:

Несколько узлов низшего уровня связано только с одним узлом высшего уровня.

Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень), не подчиненную никакой другой вершине.

Каждый узел имеет свое имя (идентификатор).

Существует только один путь от корневой записи к более частной записи данных.

3.Сетевая модель

Сетевая модель БД имеет сходства с иерархической моделью. Она имеет те же основные составляющие (узел, уровень, связь), однако характер их отношений другой. В сетевой модели принята свободная связь между элементами разных уровней.

Проектирование баз данных

Прежде чем приступать к работе с базой данных, необходимо выбрать модель представления данных.

Она должна отвечать следующим требованиям:

Наглядность представления информации;

Простота ввода информации;

Удобство поиска и отбора информации;

Возможность использования информации, введенной в другую базу;

Возможность быстрой перенастройки базы данных (добавление новых полей, новых записей, их удаление).

При разработке БД выделяют следующие этапы.

I этап. Постановка проблемы

На этом этапе формируется задание по созданию БД. В нем подробно описывается состав базы, назначение и цели ее создания, а также перечисляется, какие виды работ предполагается осуществлять в этой базе данных (отбор, дополнение, изменение данных, печать или вывод отчета и т.д.).

II этап. Анализ объекта

На этом этапе необходимо рассмотреть, из каких объектов может состоять ваша БД, каковы свойства этих объектов. После разбиения БД на отдельные объекты необходимо рассмотреть свойства каждого из этих объектов, другими словами, установить, какими параметрами описывается каждый объект. Все эти сведения можно располагать в виде отдельных записей и таблиц. Далее необходимо рассмотреть тип данных каждой отдельной единицы записи (текстовый, числовой и т.д.). Сведения о типах данных также следует занести в составляемую таблицу.