Моделі бази даних (ієрархічна, мережева та реляційна).

. До основних моделей даних належать:

Ієрархічна

Мережева

і реляційна

В ієрархічній моделі даних інформацію про об'єкти предметної галузі подають у вигляді дерева. Це сукупність об’єктів різного рівня, причому об’єкти нижнього рівня підпорядковані об’єктам верхнього рівня. Усі вершини дерева мають певні рівні. На найвищому (першому) рівні знаходиться тільки одна вершина, яка називається коренем дерева — вузлом. Вона з'єднується ребрами з усіма верши¬нами, що знаходяться на наступному — другому рівні, і лише з ними. Вершини другого рівня з'єднуються з вершинами третього рівня реб¬рами так, що кожна вершина третього рівня з'єднана тільки з однією вершиною другого рівня, і т. д.

Найбільше поширена реляційна модель даних (РМД), яку в 1970 р. запро¬понував англійський математик Кодд. Реляційною БД називається БД, що містить інформацію, подану у відповідних прямокутних таблицях. Така таблиця називається відношенням (англійською relatіon означає «відношення»). Таблиця складається з рядків, які у термінології РМД на¬зивають записами (або кортежами). Таблиця має заголовок (назву відношення) і стовпці, або поля таблиці, що також мають заголовки. Кожен рядок таблиці містить інформацію про один окремий об'єкт системи (про конкретну книжку, співробітника установи тощо), а кожен стовпчик — певні характерис¬тики (властивості, атрибути) цих об'єктів. Наприклад, атрибутами об'єк¬тів можуть бути автор книжки, посада співробітника, відділ, в якому він працює, тощо. Рядки такої таблиці називаються — записами, а стовпчи¬ки — полями. Кожен запис повинен відрізнятися від інших значеннями головного ключа — певного поля або сукупності полів, що ідентифіку¬ють запис, роблять його унікальним. Для кожного поля визначається тип і формат.

Основне обмеження РМД є таким: будь-яка таблиця не має містити однакових записів. Для дотримання цього обмеження у РМД вводять поняття ключа.

Ключ — поле таблиці або сукупність полів, в яких значення не повторюють¬ся і таким чином забезпечують унікальність кожного запису таблиці.

Реляційна модель БД має такі властивості:

Кожен елемент таблиці – один елемент даних, Усі дані в одному і тому ж стовпчику таблиці мають один тип., Кожний стовпчик має унікальне ім’я, Однакові рядки в таблиці відсутні.

Ключ, що складається з одного поля, називають простим, а з кількох по¬лів — складеним.

У мережевій моделі БД основною структурою є мережі, тобто довільні графи, у вершинах яких записано деяку інформацію, а ребра відповідають зв'язкам між вершинами (граф — це математична кон¬струкція, що складається з вершин і ребер). Кожне ребро з'єднує дві вершини.

Мережева база даних відрізняється більшою гнучкістю, оскільки в ній існує можливість встановлювати додатково до вертикальних ієрар¬хічних зв'язків горизонтальні зв'язки. Це полегшує процес пошуку потрібних елементів даних, оскільки вже не вимагає обов'язкового проходження кількох ієрархічних рівнів.

Проектування баз даних. Модель “об’єкт-атрибут-зв’язок”.

Робота з базами даних складається з двох етапів: створення бази даних ті її використання. Створення бази даних починається зі створення структури запису. Створити структуру запису означає: визначити кількість і тип, надати назви та описати властивості всіх його полів. Коли структуру запису створено, в базу даних можна вводити конкретні дані у відповідні поля.

Реляційна база даних характеризується поданням даних у вигляді декількох таблиць і зв’язками між таблицями. Використовується зв’язок "один до одного". Зараз реляційні БД найбільш поширені. В основі цієї моделі, яку запропонував Е.Ф.Колд у 1970 р., лежить поняття відношення. Відношення оформлені у вигляді двовимірних таблиць. Двовимірні таблиці складаються з рядків, що називаються у термінології баз даних записами, і стовпців, що іменуються полями.

Розглянемо приклад реляційної моделі даних. Припустімо, що треба скласти базу даних "Похід" про підготовку до походу, у який вирушають студенти групи. У цій базі є таблиця "Учасники", що містять відомості про учасників походу (Код учасника, Прізвище, Ім’я, Група, Адреса, Телефон). У базу даних "Похід" уведемо ще одну таблицю – "Спорядження". У неї будуть заноситися відомості про спорядження, яке мають взяти із собою учасники (Код спорядження, Код учасника, Спорядження). Потрібні дані будуть черпатися з двох таблиць. Поле з назвою Код учасника є спільним. Саме за цим полем встановлюється зв’язок між таблицями. Є вимога до такого поля: значення поля не можуть повторюватися. У нашому випадку зв’язок між таблицями за цим полем вдалий, оскільки код учасника у кожного різний. Отже, для зв’язку між таблицями використовується поле, значення якого не повторюється в різних записах. Це поле називається ключовим полем: для кожного запису воно набуває унікального значення. Розглянемо, що дають реляційні зв’язки. Якщо реляційні таблиці мають спільні поля, то зміни в спільному полі в одній таблиці автоматично відображатимуться у всіх таблицях. Мета запровадження реляційних зв’язків – мінімізувати дублювання даних і забезпечити можливість опрацьовувати (шукати) дані з декількох таблиць.

27. Системи управління базами даних. Поняття про системи управління базами даних (СУБД). Класифікація СУБД. Функції СУБД. Етапи проектування бази даних. Приклади систем управління базами даних. Технологія створення баз даних у СУБД.