Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
УМК информатика последний.doc
Скачиваний:
51
Добавлен:
06.11.2018
Размер:
11.12 Mб
Скачать

Раздел 8. Технологии хранения и поиска информации в базах данных (бд)

В процессе работы с разделом Вам предстоит:

1) Изучить три темы:

а. Основные понятия. Модели данных.;

б. Структурные элементы реляционных БД.

Нормализация отношений и типы связей в БД;

В. Создание базы данных.

2) Выполнить блок лабораторных работ с СУБД Access (или Base). Работы выполняются в соответствии с методическими указаниями, приведенными в «Практикуме лабораторных работ».

3) Выполнить третье задание курсовой работы (для всех студентов, кроме спец. 080502.65, 080506.65, 080507.65 и 080105.65) – проектирование базы данных. Задание выполняются в соответствии с методическими указаниями к выполнению курсовой работы, приведенными в «Блоке контроля освоения дисциплины».

4). Ответить на вопросы рубежного теста № 7.

8.1. Основные понятия. Модели данных

Изучаемые вопросы:

  • Базы данных и системы управления базами данных;

  • Модели данных.

После изучения материалов темы Вам следует ответить на

вопросы теста текущего контроля № 14.

      1. Основные понятия теории баз данных

При создании баз данных стремятся упорядочить информацию по различным признакам, чтобы иметь возможность быстро находить любые сведения. Сделать это возможно, только если данные структурированы. Структурирование - это введение соглашений о способах представления данных. Неструктурированными называют данные, записанные, например, в текстовом файле.

Например, структурированная запись о работниках некоторого предприятия может иметь вид табл. 8.1.

Таблица 8.1

№ личного

дела

Фамилия

Имя

Отчество

Дата

рождения

281

Алексеева

Нина

Николаевна

08.03.69

295

Петров

Василий

Иванович

23.02.75

326

Яковлев

Андрей

Борисович

14.04.76

Итак, база данных (БД) - это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

Система управления базами данных (СУБД) - это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

8.1.2. Модели данных

В СУБД происходит процесс логического представления данных, с которыми имеет дело пользователь, в язык ЭВМ и обратно. Общая логическая структура БД называется моделью данных. Различают три основные модели данных: иерархическую, сетевую и реляционную.

Иерархическая модель данных

Иерархическая структура представляет совокупность элементов, образующих граф (дерево) (см. рис. 8.1.) .

К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь. Узел - это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторые объекты. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т. д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей.

К каждой записи базы данных существует только один (иерархический) путь от корневой записи. Например, как видно из рис. 8.2, для записи С4 путь проходит через записи А и В3.

Первые системы управления базами данных использовали иерархическую модель данных (например, СУБД Фокус). Преимущество такой модели – ее наглядность. Недостатки – далеко не всякий объект можно представить в виде графа. Поэтому сегодня иерархические модели данных используются редко.

Сетевая модель данных

В сетевой структуре при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом (рис. 8.2).

Рис. 8.2

Сетевые модели позволяют описывать любые предметные области, однако такую подробную модель может быть трудно описать математически. Поэтому сегодня сетевые БД применяются, прежде всего, в банковских структурах (например, db Vista, AdaBas).

Реляционная модель данных

Понятие реляционных моделей (англ. Relation – отношение) связано с разработками известного американского специалиста в области баз данных Е. Кодда.

Эти модели характеризуются простотой структуры данных, удобном для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных.

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

  • каждый элемент таблицы – один элемент данных;

  • все столбцы в таблице однородные, т. е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д.) и длину;

  • каждый столбец имеет уникальное имя.

Примером реляционной БД может служить БД «Студент» (табл. 8.1).