10.2. Инфологическая модель базы данных. Основные виды моделей.

Основой базы данных является модель данных. Информационно-логическая (инфологическая) модель предметной области отражает предметную область в виде совокупности информационных объектов и их структурных связей.

Информационный объект – это описание некоторой сущности (явления, реального объекта, процесса) в виде совокупности логически связанных реквизитов. Например, информационный объект Студент описывает некоторую сущность – студент. Реквизитный состав этого информационного объекта, т.е. его структура, следующий: № группы. ФИО, № зачетной книжки, Дата рождения. Информационный объект имеет множество реализаций – экземпляров.

Пример инфологической модели:

Рис. 130 Пример инфологической модели

В инфологической модели объекты могут быть связаны друг с другом. Существуют следующие типы информационных связей:

• один к одному;

• один ко многим;

• многие ко многим.

Связь один к одному предполагает, что одному экземпляру первого информационного объекта соответствует только один экземпляр второго информационного объекта и наоборот. Графически такая связь изображается следующим образом:

Рис.131 Пример связи "один-к-одному"

Связь один ко многим предполагает, что одному экземпляру первого информационного объекта соответствует несколько экземпляров второго объекта. Графически эта связь отображается так:

Рис.132 Пример связи "один-ко-многим"

Связь многие ко многим предполагает, что одному экземпляру первого информационного объекта соответствует несколько экземпляров второго объекта и наоборот. Графическое изображение этой связи:

Рис.133 Пример связи "Многие-ко-многим"

Различают модели данных трех типов:

• иерархическая;

• сетевая;

• реляционная.

Иерархическая (древовидная) модель данных представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих информационный объект. На самом верхнем уровне имеется только один узел – корень. Каждый узел кроме корня связан только с одним узлом на более высоком уровне, называемым исходным узлом для данного узла. Каждый узел может быть связан с одним или несколькими узлами более низкого уровня, называемыми порожденными (подчиненными). Узлы, не имеющие порожденных, называются листьями. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один путь.

Сетевая модель также основывается на понятиях узел, уровень, связь. Сетевая модель данных – это модель, в которой порожденный узел может иметь более одного исходного узла. В сетевой структуре любой элемент любого уровня может быть связан с любым другим элементом.

Реляционная модель данных - это множество взаимосвязанных двумерных таблиц. Каждая таблица содержит сведения об однородных объектах базы данных и обладает следующими свойствами:

• каждый элемент таблицы представляет собой один элемент данных;

• элементы одного столбца однородны;

• каждый столбец имеет уникальное имя;

• таблица не содержит двух и более одинаковых строк;

• порядок следования строк и столбцов произвольный.

Такие таблицы называются реляционными. Данные могут извлекаться одновременно из нескольких таблиц. Это оказывается возможным, если установить между таблицами связи. Таблицы связываются между собой для того, чтобы, в конечном счете, уменьшить объем БД. Связь каждой пары таблиц обеспечивается при наличии в них одинаковых столбцов.