Концептуальная модель

Концептуальная модель - абстрактное описание предметной области, независимое от аспектов реализации систем, в рамках которых оно используется, определяющее концептуальную структуру и поведение сущностей в предметной области. Такая модель создаётся без ориентации на какую-либо конкретную СУБД и модель данных.

Конкретный вид и содержание концептуальной модели базы данных определяется выбранным для этого формальным аппаратом. Обычно используются графические нотации, подобные ER-диаграммам.

Чаще всего концептуальная модель базы данных включает в себя:

• описание информационных объектов, или понятий предметной области и связей между ними;

• описание ограничений целостности, т.е. требований к допустимым значениям данных и к связям между ними.

Типы моделей данных

Существует три основных типа логической модели данных:

• иерархическая;

• сетевая;

• реляционная.

В начале 60-х годов в СУБД нашли свое применение иерархическая и сетевая модели данных. В начале 70-х годов была предложена реляционная модель данных.

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. Иерархическая модель применяется для организаций различного профиля: военных, административных, образовательных и т.д.

К достоинствам иерархической модели данных относятся эффективное использование памяти ЭВМ и неплохие показатели времени выполнения основных операций над данными.

Недостатком иерархической модели является ее громоздкость для обработки информации с достаточно сложными логическими связями, а также сложность понимания для обычного пользователя.

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. Используется, например, в сетевых коммуникациях передачи данных.

Достоинством сетевой модели данных является возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. В сравнении с иерархической моделью сетевая модель предоставляет большие возможности в смысле допустимости образования произвольных связей.

Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе, а также сложность для понимания и выполнения обработки информации в БД обычным пользователем. Кроме того, в сетевой модели данных ослаблен контроль целостности связей вследствие допустимости установления произвольных связей между записями.

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.