9. Модели и типы данных

Ответ:

Модель представления данных – это определенная логическая структура хранения данных.

Иерархическая модель

В иерархической модели связи между данными можно описать с помощью упорядоченного графа.

Для описания иерархической модели в ЯП используется тип данных «дерево».

Тип «дерево» является составным. Он состоит из одного «корневого» типа и упорядоченного набора подчиненных типов.

Каждый из элементарных типов, включённых в тип «дерево», является простым или составным типом «записи». Простая «запись» - один тип, Составная «запись» - несколько типов.

Корневой тип – тип, имеющий подчиненный тип и сам не является подтипом.

Подчиненный тип – подтип по отношению к типу, выступающему для него в роли предка.

Достоинства: Эффективное использование памяти ЭВМ; Хорошие показатели времени выполнения основных операций над данными.

Недостатки: Громоздкость для обработки со сложной логическими связями; Сложность в понимании обычными пользователями.

Сетевая модель

В сетевой модели связи между данными можно описать с помощью неупорядоченного графа.

Для описания схемы сетевой БД используется типы: «связь» и «записью». Тип «связь» определятся для 2х типов «запись»: предка и потомка. Переменные типа «связь», являются экземплярами типа завязей.

Сетевая БД состоит из набора записей и набора связей.

Достоинства: Малые затраты памяти и оперативности; Предоставляет большие возможности допустимости образования произвольных связей.

Недостатки: Высокая сложность и жесткость схемы БД; Сложность понимания и выполнения обработки данных; Ослаблен контроль целостности связей.

Реляционная модель

Реляционная модель данных основывается на понятии отношение.

Отношение – это множество элементов, называемых картежами. Форма представления отношения – таблица.

Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка имеет одинаковую структуру и состоит из полей. Строкам таблицы соответствуют – картежи, а столбцам – атрибуты отношения.

Достоинства: Простота, понятность; Удобная физическая реализация на ЭВМ.

Недостатки: Отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.

Постреляционная модель

Постреляционная модель данных – это расширенная реляционная модель, снимающая ограничение неделимости данных, хранящихся в записях таблиц.

Это модель допускает многозначные поля – поля, значения которых состоит из подзначений. Набор значений многозначных полей считается самостоятельной таблицей, встроенной в основную таблицу.

Постреляционная модель поддерживает ассоциированные многозначные поля (множественные группы). Совокупность ассоциированных полей называется ассоциацией. При этом в строке первое значение одного столбца ассоциации соответствует первым значениям всех других столбцов ассоциации. Аналогично со 2ым, 3им и т.д.

Достоинство: Возможность представлять совокупности связанных реляционных таблиц одной постреляционной таблицей.

Недостаток: Сложность проблемы обеспечения целостности и непротиворечивости данных.

Многомерная модель

Многомерные СУБД – это узкоспециализированные СУБД, предназначенные для интерактивной аналитической обработки информации.

Основные понятия:

• Агрегируемость данных – рассмотрение информации на различных уровнях ее обобщения.

• Историчность данных – обеспечение высокого уровня статичности (неизменчивости) данных и их взаимосвязей, а также обязанность привязать данные ко времени.

• Прогнозируемость данных – задание функций прогнозирования и применение их к различным временным интервалам.

Многомерность модели данных означает многомерное логическое представление структуры информации при описании и в операциях манипулирования данными.

Достоинство: Удобство и эффективность аналитической обработки данных.

Недостаток: Громоздкость для простейших задач обычно оперативной обработки данных.

Объектно-ориентированная модель

В объектно-ориентированной модели при представлении данных имеется возможность идентифицировать отдельные записи базы. Между записями БД и функциями их обработки устанавливаются взаимосвязи с помощью объектно-ориентированных механизмов.

Объектно-ориентированная БД графически представляется в виде дерева, узлы которого являются объектами. Свойства объектов описываются стандартными типами (string, int) или пользовательскими типами (class).

Основные понятия ООП:

• Инкапсуляция ограничивает область видимости имени свойства объекта, в котором оно определено.

• Наследование распространяет область видимости свойства на всех потомков объекта.

• Полиморфизм – способность одного и того же программного кода работать с разнотиповыми данными.

Достоинства: Возможность отображения информации о сложных взаимосвязях объектов; Позволяет идентифицировать отдельную запись БД и определять функции их обработки.

Недостатки: Сложность в понимании, неудобна в обработки данных; Низкая скорость выполнения запросов.

Типы данных

• Числовые: целочисленные, денежные и обычные вещественные.

• Символьные.

• Логические.

• Временные и дата временные.

• Символьные переменной длины – хранят большие тексты.

• Двоичные – хранят графические объекты, аудиозаписи и т.д.

• Гиперссылки.

• Данные в XML- формате.