2. Классификация моделей данных.

Данные – это набор конкретных значений, параметров, условий. Данные не обладают какой-то структурой. данные превращаются в информ. после того как пользователь определит им структуру (создаст для них смысловое содержание).

Модель данных – абстракция будучи приложенная к конкретным данным позволяет трактовать их как информ., т.е. это сведения + связи м/д ними. Модели можно рассматривать как сочетания 3-х компонентов: 1) Структурная, т.е. набор правил по кот. может быть построена БД; 2) Управляющая часть определяющая набор операций допустимых для этих данных; 3) Набор ограничений поддержки целостности данных.

Поддержано и описано много различн. моделей. Типы моделей можно отнести к 3-м категориям: 1) Объектные модели; 2)Модели на основе записей данных; 3)Физические модели. Две первые модели используются на внутр. ур-не.

Физическая модель оперирует категориями касающимися организаций внешней памяти и структур хранения данных. В наст. время в качестве физ-кой модели использ. различные методы представления данных: 1)организация файлов прямого и последов. доступа; 2)организация индексных файлов; 3)инвертирование файлов; 4)файлы использующие методы хеширования; 5)использ. страничной организ. данных.

Кроме 3-х ур-й существования данных существует еще один предшествующий им. Модель этого ур-ня должна выражать информ. о предметной области. Она представляется в виде, независимом от СУБД, и выражает данные в естественной для пользователя форме. Эта модель назыв. инфологической (семантической) использ. на ранних стадыях проектирования.

Датологическая модель – модель поддерживающая конкретную СУБД.

Документальные модели данных – слабо структурированная информ. ориентированная на свободный формат док-тов, текстов.

Тезаурусная модель – организована на принципе создания словарей содержащих языковые конструкции. Эффект. использ. в системных переводчиках. Принцип хранения информ. используют внутренний.

Дескрипторные модели – самые простые из документальных моделей использ на ранних стадиях создания БД. В них каждому док-ту соответствует дискриптор описатель.

Теоретико–графовые модели отражают совокупность реального мира в виде графов. В зависимости от типа графа отличают иерархическую и сетевую модели. Эти модели использ реже чем реляционные, но существуют СУБД применяющие либо иерарх. либо сетевую модель.

3. Иерархическая модель. Преимущества и недостатки иерархических структур.

В отличие от реляционной модели в основе кот. лежит математика иерарх м-ль возникла из практики. не существует исходного док-та описывающего иерарх м-ль, для ее изучения рассматривают конкретные СУБД. Типичной иерарх м-лью была так называемая информационно-управляющая система созданная IBM и назыв. IMS.

Иерарх м-ль является наиболее простой среди всех датfлогических моделей, имеет естественные связи м/д классами объектов.

Граф-дерево состоит из узлов и стрелок. Узлы – это типы записей, а стрелки это отношения 1:1 или 1ко многим. Узел на конце стрелки назыв. предком, а узел на острие стрелки назыв. потомком. В иерарх м-ли потомок может принадлежать только одному предку. Любая часть дерева исходящая из одного узла назыв поддеревом. При работе с обобщенной древовидной структурой использ. 2 подхода к узлам:

1)Начинаются с доступа к корню с последующей обработкой всего дерева с доступом к поддеревьям в порядке слева на право (нисходящей) прямой порядок доступа.

2)Начинается с доступа к самым нижним узлам с восходящим переходом от одного поддерева к другому в порядке слева на право назыв. обратный порядок обхода (восходящий).

Основными информ-ми единицами иерарх м-ли являются: БД, сегмент, поле.

Поле данных это минимально неделимая единица данных доступная пользователю.

Сегмент определяет 2 понятия: тип сегмента (тип записи) и экземпляр сегмента (экземпляр записи). Тип сегмента это поименованная совокупность типов эл-тов данных в него входящих. Каждый тип сегмента образует некоторый набор однородных записей. Экземпляр сегмента – конкретное значение поля или эл-та данных. Важно понимать разницу м/д сегментом и типом сегмента, она такая же как м/д переменной и типом переменной. Сегмент является экземпляром типа сегментом

Иерарх. м-ль должна удовлетворять правилам: 1)Существует единственный корневой сегмент. Он не входит в качестве потомка ни в один тип отношений предок-потомок (ОПП); 2)За исключением корневого каждый сегмент входит в качестве потомка ровно в один тип ОПП; 3)Сегмент может участвовать в качестве предка много раз; 4)Вхождение сегмента предка может обладать произвольным кол-вом вхождений сегмента потомков, но каждый сегмент потомок обладает только одним сегментом предком => отношение м/д предком и потомком имеет мощность 1 ко многим, а отношение потомка к предкам имеет мощность1:1.

Сегмент у кот нет потомков назыв листовым сегментом. Вхождение одного и того же типа сегмента, имеющая одного и того же предка назыв сегментами близницами.

Преимущества и недостатки иерархических структур.

1)Требование того чтобы все записи были деревьями приводит к повторению сегментов, а это приводит к перерасходу объема памяти и к возникновению противоречивости БД.

2)Ограничением иерарх м-ли явл, то что дерево для некоторых структур не приемлемо.

3)Невозможно хранить экземпляры кот не имеют родительских записей.

4)Трудно представлять связи многий ко многим.

5)При удалении корневого экземпляра удаляется все дерево. в этом есть: + и -.

+ целостность БД обеспечивается автоматически;

- сложные структуры из реального мира не должны разрываться удалением корневого экземпляра.