6.2. Модели баз данных
Компьютерную базу данных можно создать с использованием алгоритмических языков, что требует хороших профессиональных знаний или с помощью специальных программ, облегчающих данную задачу. Но в любом случае вначале разработчик должен определиться с моделью данных создаваемой базы данных. Модель данных объединяет набор понятий для описания данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные. Модель отражает реальный мир объектов и событий, а также связей между ними и таким образом саму организацию, для которой создается база данных. Модель данных представляет сочетание следующих компонентов:
структурная часть, то есть набор правил, по которым может быть построена база данных;
управляющая часть, определяющая типы дополнительных операций с данными (обновление, изменение связей, удаление).
Выбор модели данных возлагается на пользователя и зависит от технического и программного обеспечения, определяется сложностью задач и объемом информации. Организация способов хранения данных в компьютерных системах задается на логическом и на физическом уровне. Физический уровень определяет способ размещения данных непосредственно на машинном носителе. Этот уровень обеспечивается автоматически прикладными программами, без вмешательства пользователя. Пользователь в прикладных программах оперирует представлениями логической организации данных. Для размещения одной и той же информации в компьютере могут быть использованы различные структуры и модели данных. Существуют три основных модели данных:
иерархическая;
сетевая;
реляционная.
6.2.1.Иерархическая модель данных
Первые информационные системы, появившиеся в конце 60-х годов, использовали иерархические модели данных, что означает использование отношений между данными иерархической структуры. Иерархическая модель данных – это модель, в которой связи между данными имеют вид иерархий. Множество данных распределены по уровням от главного к частному и образуют граф , на рис. 6.1 показан пример данной модели.
Рис.6.1. Иерархическая модель данных
Данную модель можно характеризовать количеством уровней, узлов и типов связей. Имеются объекты двух типов: главный и подчиненный, связи – один ко многим. У каждого потомка не более одного предка, а связи жестко заданы. Указатели ссылок устанавливаются и хранятся в базе данных. Основные типы структур данных рассматриваемой модели – поле, запись, файл. Запись является основной структурной единицей обработки данных и единицей обмена между оперативной и внешней памятью. В модели на основе записей база данных состоит из записей фиксированного формата, которые могут быть разного типа, Каждый тип записи определяет фиксированное количество полей, каждое из которых имеет фиксированную длину.
Поле – это элементарная единица логической организации данных, которая соответствует отдельной, неделимой единице информации – реквизиту.
Запись – это совокупность полей, соответствующих логически связанным реквизитам. Структура записи определяется составом и последовательностью входящих в нее полей, каждое из которых содержит элементарное данное.
Файл – это множество одинаковых по структуре записей со значениями в отдельных полях, причем поля имеют единственное значение.
В настоящее время файловые системы устарели.