11. Понятие модели данных. Иерархическая, сетевая, реляционная, объектная модель. Типы структур данных. Операции над данными. Ограничения целостности.

Модель данных - это математическое средство абстракции, позволяющее отделить факты от их интерпретации и вместе с тем обеспечить развитые возможности представления соотношения данных.

Типы структур данных

Структуризация данных базируется на использовании концепций "агрегации" и "обобщения".

Для каждого элемента данных должен быть определён его тип.

Агрегат данных - поименованная совокупность элементов данных внутри записи, которую

можно рассматривать как единое целое. Агрегат может быть простым (включающим только элементы

данных) и составным (включающим наряду с элементами данных и другие агрегаты).

База данных - поименованная совокупность экземпляров групп и групповых отношений.

. Операции над данными

Модель данных определяет множество действий, которые допустимо производить над некоторой реализацией БД для её перевода из одного состояния в другое. Это множество соотносят с языком манипулирования данными (Оа1а МашриЫюп Ьап§иа§е, ОМЬ).

По типу производимых действий различают следующие операции:

• идентификация данных и нахождение их позиции в БД;

• выборка (чтение) данных из БД;

• включение (запись) данных в БД;

• удаление данных из БД;

• модификация (изменение) данных БД.

Обработка данных в БД осуществляется с помощью процедур базы данных - транзакций. Транзакция - это последовательность операций над данными, которая является логически неделимой, то есть рассматривается как единая макрооперация. Транзакция либо выполняется полностью, либо не выполняется совсем. Никакая другая процедура или операция не могут обратиться к данным, которые обрабатываются стартовавшей процедурой, до тех пор, пока последняя не закончит свою работу.

Ограничения целостности

Ограничения целостности обеспечивают непротиворечивость данных при переводе системы БД из одного состояния в другое и позволяют адекватно отражать ПО данными, хранимыми в БД. Ограничения делятся на явные и неявные. Неявные ограничения определяются самой структурой данных. Например, тот факт, что записи типа СОТРУДНИК являются обязательными членами какого-либо экземпляра набора данных ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ, служит, по существу, ограничением целостности, означающим, что каждый сотрудник организации непременно должен быть в штате некоторого подразделения.

Явные ограничения задаются в схеме базы данных с помощью средств языка описания данных (ООЬ, Оа1а ОеГтШоп Ьап§иа§е). В качестве явных ограничений чаще всего выступают условия, накладываемые на значения данных. Например, заработная плата не может быть отрицательной, а дата приема сотрудника на работу обязательно будет меньше, чем дата его перевода на другую работу. За выполнением этих ограничений следит СУБД в процессе своего функционирования.

В настоящее время разработано много различных моделей данных. Основные - это сетевая, иерархическая и реляционная модели.

Сетевая модель данных (СМД)позволяет организовывать БД, структура которых представляется графом общего вида. Организация данных в сетевой модели соответствует структуризации данных по версии ССЮАЗУЬ. Каждая вершина графа хранит экземпляры сущностей (записи) и сведения о групповых отношениях с сущностями других типов. Каждая запись может хранить произвольное количество значений атрибутов (элементов данных и агрегатов), соответствующих экземпляру сущности.

Групповые отношения характеризуют следующие признаки:

1. Способ упорядочения подчинённых записей.

2. Режим включения подчинённых записей.

3. Режим исключения подчинённых записей.