Мережева модель даних

У мережевій структурі, при тих самих основних поняттях (рівень, вузол, зв‘язок) кожен елемент цієї БД може бути пов'язаним з будь–яким іншим елементом.

На рис. 1.7. відображена мережева структура бази даних у вигляді графа.

Р ис.1.7. Графічне відображення мережевої структури

Студент (номер залікової книжки, прізвище, група)

Р ис.1.8. Приклад мережевої структури БД

Приклад 4. Прикладом складної мережевої структури може служити структура БД, яка містить відомості про студентів які приймають участь у науково–дослідних роботах. Тут можлива участь одного студента в декількох науково–дослідних роботах, а також участь декількох студентів у розробці однієї науково–дослідної роботи. Графічне відображення описаної мережевої структури відображено на рис 1.8. Ця структура складається тільки з двох типів записів. Єдине відношення являє собою складний зв‘язок між записами в обох напрямках.

Реляційна модель даних

Поняття реляційної (relation — відношення) БД пов‘язане з розробками відомого американського спеціаліста в області баз даних Е.Кодда.

Ці моделі характеризуються простотою структури даних, зручним для користувача табличним уявленням і можливістю використання формального апарата алгебри відношень і реляційного обчислення для обробки даних.

Реляційна модель орієнтована на організацію даних у вигляді двовимірних таблиць. Будь–яка реляційна таблиця представляє собою двовимірний масив та володіє наступними властивостями:

• кожен елемент таблиці — це один, неподільний елемент даних;

• всі стовпчики таблиці однорідні, тобто всі елементи в стовпчику мають однаковий тип (числовий, символьний і т.д.) і довжину;

• кожен стовпчик має унікальне ім‘я;

• однакові рядки у таблиці відсутні;

• порядок послідовності рядків і стовпців може бути довільний.

Приклад 5. Реляційною таблицею можливо уявити інформацію про студентів (рис1.9)

№ особової справи	Прізвище	Ім‘я	По батькові	Дата народження
16493	Сергієнко	Петро	Миколайович	01.01.1976
16593	Петрова	Ганна	Володимирівна	15.03.1975
16693	Антін	Андрій	Борисович	14.01.1976

Рис.1.9. Приклад реляційної таблиці

Відношення представлені у вигляді таблиць, рядки якої відповідають записам, а стовпчики атрибутам відношень, доменам, полям.

4. Структурні елементи бази даних

Поняття бази даних тісно пов‘язані з такими поняттями структурних елементів, як поле, запис, файл (таблиця) (рис. 1.10).

Поле — елементарна одиниця логічної організації даних, яка відповідає неподільній одиниці інформації — реквізиту. Для опису поля використовуються наступні характеристики:

ім‘я, наприклад, Прізвище, Ім‘я, По батькові, Дата народження;

тип, наприклад, символьний, числовий, календарний, логічний;

довжина, наприклад, 15 байт, при цьому буде визначатись максимально можливою кількістю символів;

точність для числових даних, наприклад два десяткових знака для відображення дробової частини числа.

Ім‘я поля 1	Ім‘я поля 2	Ім‘я поля 3	Ім‘я поля 4

Рис.1.10. Основні структурні елементи БД

Поле, кожне значення якого однозначно визначає відповідний запис, називається простим ключем (ключовим полем). Якщо запис однозначно визначається значенням декількох полів, то така таблиця бази даних має складений ключ (тобто складений з декількох частин). В прикладі 5 (рис.1.9), ключовим полем таблиці є "№ особової справи".

Щоб зв‘язати дві реляційні таблиці, необхідно ключ першої таблиці ввести до складу ключа другої таблиці (можливий збіг ключів); в іншому випадку потрібно ввести в структуру першої таблиці зовнішній ключ — ключ другої таблиці.

Приклад 6. На рис.1.11 відображено приклад реляційної моделі, побудовано на основі відношень: СТУДЕНТ, СЕСІЯ, СТИПЕНДІЯ.

Студент (Номер, Прізвище, Ім‘я, По батькові, Стать, Дата народження, Група);

Сесія (Номер, Оценка1, Оценка2, Оценка3, Оценка4, Результат);

Стипендія (Результат, відсоток).

Рис.1.11. Приклад реляційної моделі

Таблиці СТУДЕНТ і СЕСІЯ мають ключі, які збігаються (Номер), що дає можливість легко організовувати зв‘язок між ними. Таблиця СЕСІЯ має первинний ключ Номер і має зовнішній ключ Результат, який забезпечує її зв‘язок з таблицею СТИПЕДІЯ.

Запис — сукупність логічно пов‘язаних полів. Екземпляр запису — це окрема реалізація запису, який містить конкретні значення його полів.

Файл (таблиця) — сукупність екземплярів записів однієї структури.

Опис логічної структури запису файла містить послідовність розташування полів запису і їх основні характеристики, як це показано на рис. 1.12.

Ім‘я файла
Поле		Ознака ключа	Формат поля
Ім‘я (позначення)	Повне найменування		Тип	Довжина	Точність (для чисел)
Ім‘я 1
…
Ім‘я n

Рис.1.12. Опис логічної структури запису файла

В структурі запису файла зірочкою вказуються поля, значення яких є ключами: первинними (ПК), які ідентифікують екземпляр запису, і вторинними (ВК), які виконують роль пошукових або групових ознак (по значенню вторинного ключа можна знайти декілька записів).

Приклад 7. На рис. 1.13 наведено приклад описання логічної структури запису файла (таблиці) СТУДЕНТ. Структура запису файла СТУДЕНТ лінійна, вона містить записи фіксованої довжини. Групи значень полів, які повторюються відсутні. Звернення до значення поля відбувається за його номером.

Ім‘я файла: СТУДЕНТ
Поле		Ознака ключа	Формат поля
Позначення	Найменування		Тип	Довжина	Точність
Номер	№ особової справи	*	Симв	5
Прізвище	Прізвище студента		Симв	15
Ім‘я	Ім‘я студента		Симв	10
По батькові	По батькові студента		Симв	15
Дата	Дата народження		Дата	8

Рис. 1.13. Описання логічної структури запису файла СТУДЕНТ

та