Модель данных.

Ядром любой базы данных является модель данных.

Модель данных – это совокупность структур данных и операций их обработки.

Существует 3 вида моделей данных:

1.Иерахическая

2.Сетевая

3.Реляционная

Пример иерархической базы данных приведен на рисунке 23.

Рисунок 23.

Пример сетевой структуры базы данных приведен на рисунке 24.

Рисунок 24.

В настоящее время наибольшее распространение получила реляционная модель данных.

Понятие реляционный («relation» в переводе с английского означает «отношение») введено американским специалистом в области СУБД Е. Коддом.

Реляционные модели характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений.

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц, которые соответствуют отношениям.

Рассмотрим структурные элементы реляционной базы данных. Пример таблицы приведен на рисунке 25.

Имя поля1	Имя поля2		Имя поля N

Рисунок 25.

Поле – элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации – реквизиту.

Свойства поля.

Каждое поле имеет:

1. уникальное имя, например, фамилия, имя, отчество, дата рождения и т.д.

2. тип, например, текстовый, числовой, дата и т.д.

3. длину поля, например, 50 символов и т.д.

4. точность, то есть количество знаков для отображения дробной части числа и т. д.

Количество свойств гораздо больше, они задаются при создании базы данных при описании таблиц.

Запись – совокупность логически связанных полей, то есть перечень полей, используемых для описания объекта.

Иными словами, записям соответствуют строки таблицы.

Экземпляр записи – отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей.

Иными словами экземпляр записи соответствует отдельной строке таблицы.

Таблица – совокупность экземпляров записей одной структуры.

Каждая таблица обладает следующими свойствами:

1. Каждый элемент таблицы – один элемент данных.

2. Все столбцы в таблице однородны, то есть все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, текстовый, дата и т.д.)

3. Каждый столбец имеет уникальное имя.

4. Одинаковые строки в таблице отсутствуют.

5. Порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

На четвертое свойство следует обратить особое внимание, мы к нему еще не раз вернемся.

Пример реляционной таблицы, в которой представлена информация о студентах, обучающихся в ВУЗе, приведен на рисунке 26.

№ личного дела	Фамилия	Имя	Отчество	Дата рождения	Группа
16493	Сергеев	Петр	Михайлович	01.01.76	111
16593	Петрова	Анна	Владимировна	15.03.75	112
16693	Анохин	Андрей	Борисович	14.04.76	111

Рисунок 26.

Можно сказать, что отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют записям, а столбцы атрибутам отношений – столбцам.

Существует особое поле, которое называют ключом, или ключевым полем.

Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем). Если записи определяются значениями нескольких полей, то такая таблица имеет составной ключ.

В примере на рисунке 26 ключевым полем является поле «№ личного дела», который повторяться не может, а потому однозначно определяет каждую запись (четвертое свойство реляционных таблиц).

В таблице, представленной на рисунке 27, показана информация о клиентах, обслуживаемых фирмой.

Номер отдела	Номер клиента	Наименование клиента	Дата заключения договора	Сумма заказов
100	01	ОАО «Салют»	2011	53 450
100	02	ООО «Прогресс»	2010	110 457
200	01	ОАО «Спутник»	2012	234 546
200	02	ООО «Старт»	2010	150 550

Рисунок 27.

В этой таблице имеем составной ключ, состоящий их двух полей:«Номер отдела» и «Номер клиента».

В реляционной БД, состоящей из нескольких таблиц, таблицы связывают. Это вызвано тем, что при запросе к базе данных, указанные в нем поля могут находиться в различных таблицах.

Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы (возможно совпадение ключей); если во второй таблице уже есть первичный ключ, то ключ первой таблицы вводится в нее как внешний ключ.

Пусть реляционная модель построена на основе отношений:

СТУДЕНТ (номер, фамилия, имя, отчество, дата рождения, группа)

СЕССИЯ (номер, оценка1, оценка 2, оценка 3, оценка 4, результат)

СТИПЕНДИЯ (результат, процент)

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (код преподавателя, фамилия, имя, отчество).

Подчеркиванием обозначены ключевые поля отношений.

Рисунок 28.

На рисунке 28 таблицы «СТУДЕНТ» и «СЕССИЯ» имеют совпадающие ключи «номер». Таблица «СЕССИЯ» имеет первичный ключ «номер» и содержит внешний ключ «результат», который обеспечивает ее связь с таблицей «СТИПЕНДИЯ».