Сетевая модель. Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа
Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных (рис.2.4). Наиболее полно концепция сетевых БД впервые была изложена в Предложениях группы КОДАСИЛ (KODASYL).
Рис.2. Представление связей в сетевой модели
Для описания схемы сетевой БД используется две группы типов: «запись» и «связь». Тип «связь» определяется для двух типов «запись»: предка и потомка. Переменные типа «связь» являются экземплярами связей.
Сетевая БД состоит из набора записей и набора соответствующих связей. На формирование связи особых ограничений не накладывается. Если в иерархических структурах запись-потомок могла иметь только одну запись-предка, то в сетевой модели данных запись-потомок может иметь произвольное число записей-предков (свободных родителей)
В различных СУБД сетевого типа для обозначения одинаковых по сути понятий зачастую используются различные термины. Например, такие как элементы, агрегаты данных, записи, наборы, области и т. д.
Физическое размещение данных в базе сетевого типа может быть организовано практически теми же методами, что и иерархических базах данных.
К числу важнейших операций манипулирования данными баз сетевого типа можно отнести следующие;
· Переход от предка к первому потомку;
· Переход от потомка к предку;
· Обновление текущей записи;
· Исключение записи из связи;
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.
Недостатками сетевой модели данных является сложность и жёсткость схемы БД, построенной на её 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.
Системы на основе сетевой модели не получили широкого распространения на практике.
Наиболее известными сетевыми СУБД являются следующие: IDMS, db_ VistaIII, СЕТЬ, СЕТОР и КОМПАС.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Сетевая модель
Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных.
Для описания схемы сетевой БД используется две группы типов: «запись» и «связь». Тип «связь» определяется для двух типов «запись»: предка и потомка Переменные типа «связь» являются экземплярами связей.
Сетевая БД состоит из набора записей и набора соответствующих связей. На формирование связи особых ограничений не накладывается. Если в иерархических структурах запись-потомок могла иметь только одну запись-предка, то в сетевой модели данных запись-потомок может иметь произвольное число записей-предков (сводных родителей).
Пример схемы простейшей сетевой БД показан на рисунке. Смысл связей здесь обозначены надписями на соединяющих типы записей линиях.
В различных СУБД сетевого типа для обозначения одинаковых по сути понятий зачастую используются различные термины. Например, такие как элементы и агрегаты данных, записи, наборы, области и т.д
Физическое размещение данных в базах сетевого типа может быть организовано практически теми же методами, что и в иерархических базах данных.
К числу важнейших операций манипулирования данными баз сетевого типа можно отнести следующие:
- поиск записи в БД;
- переход от предка к первому потомку;
- переход от потомка к предку;
- создание новой записи;
- удаление текущей записи;
- обновление текущей записи;
- включение записи в связь;
- исключение записи из связи;
- изменение связей и т. д
Реляционная модель данных
Реляционная модель данных предложена сотрудником фирмы IВМ Удгаром Коддом и основывается на понятии отношение (relation). Отношение представляет собой множество элементов, называемых кортежами. Наглядной формой представления отношения является привычная для человеческого восприятия двумерная таблица. Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру и состоит из полей. Строкам таблицы соответствуют кортежи, а столбцам — атрибуты отношения. С помощью одной таблицы удобно описывать простейший вид связей между данными, а именно деление одного объекта (явления, сущности, системы и проч.), информация о котором хранится в таблице, на множество подобъектов, каждому из которых соответствует строка или запись таблицы. При этом каждый из подобъектов имеет одинаковую структуру или свойства, описываемые соответствующими значениями полей записей. Например, таблица может содержать сведения о группе обучаемых, о каждом из которых известны следующие характеристики: фамилия, имя и отчество, пол, возраст и образование. Поскольку в рамках одной таблицы не удается описать более сложные логические структуры данных из предметной области, применяют связывание таблиц. Физическое размещение данных в реляционных базах на внешних носителях легко осуществляется с помощью обычных файлов. Достоинства:Простота, понятность и удобство физической реализации на ЭВМ. Именно простота и понятность для пользователя явились основной причиной их широкого использования. Проблемы же эффективности обработки данных этого типа оказались технически вполне разрешимыми. Недостатки:Отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей. Примерами зарубежных реляционных СУБД для ПЭВМ являются следующие: dBaseIII Plus и dBase IY, DB2, R:BASE, FoxPro, Paradox и dBASE, Visual FoxPro и Access, Clarion, Ingres и Oracle. К отечественным СУБД реляционного типа относится система: ПАЛЬМА (ИК АН УССР), а также система HyTech.
3. Сетевая модель данных
БД, в основе которой лежит сетевая модель данных отличается большей гибкостью по сравнению с иерархической. Для этого в ней существует дополнительная возможность устанавливать дополнительно к вертикальным иерархическим связям горизонтальные связи (рисунок 2). Это облегчает процесс поиска нужных элементов данных, так как уже не требует
обязательного прохождения нескольких иерархических ступеней.
Сетевая структура данных представляет собой произвольный граф. Между предками и потомками задано соотношение «многие – ко – многим». Пример: отношение между объектами – студент и объектами – спец. курсы.
Рисунок 2 — Сетевая структура данных
4. Реляционная модель данных
Иерархическая и сетевая модели данных стали применяться в системах управления базами данных в начале 60-ых годов. В начале 70-ых годов была предложена реляционная модель данных. Реляционными (от англ. relation – отношение) являются БД, содержащие информацию, организованную в виде прямоугольных таблиц. Реляционные БД характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением. На рисунке 3 приведен пример реляционной базы данных. В качестве данных выбрана информация о врачах, пациентах и пр. больницы.
Если вы внимательно посмотрите на организацию данных в таблице (рисунок 3), то без труда выделите взаимосвязи между данными «один – к – одному» и «один – ко – многим» (в первом случае информации о каком-то конкретном враче могут соответствовать данные лишь об одном пациенте; во втором случае – один пациент может лечиться у нескольких врачей и, наоборот, один врач может лечить несколько пациентов.
В реляционной модели взаимосвязи «многие – ко – многим» не могут быть реализованы непосредственно. Как правило, такие взаимосвязи реализуются двумя взаимосвязями «один – ко – многим».
Рисунок 3 — Пример реляционной базы данных
5. Система управления базами данных
Система управления базами данных (СУБД) – совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.
Основными функциями СУБД являются сбор, хранение, обработка и
редактирование БД, осуществление поиска информации в них по заданным условиям и вывод результатов поиска в удобном для пользователя виде.
В мире создано достаточно много СУБД, поддерживающих ту или иную модель данных. К наиболее популярным реляционным системам относятся FoxPro, Visual FoxPro, Access (фирма Microsoft), Paradox (фирма BORLAND), Oracle (фирма Oracle) и некоторые другие. Все перечисленные СУБД весьма похожи по системе команд и структуре файлов. Это означает, что, освоив систему команд одной из перечисленных СУБД, Вы сможете без особых трудностей освоить другие системы. Кроме этого, базы данных, созданные какой-либо из СУБД, после небольших изменений, могут обрабатываться средствами любой из совместимых с нею систем.
Вам предлагается познакомиться с одной из замечательных по своим возможностям реляционной СУБД — Microsoft Access 2007. Эта СУБД предоставляет значительные возможности по работе с данными, их обработке и совместному использованию.
Сетевая модель
Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных.
Для описания схемы сетевой БД используется две группы типов: «запись» и «связь». Тип «связь» определяется для двух типов «запись»: предка и потомка Переменные типа «связь» являются экземплярами связей.
Сетевая БД состоит из набора записей и набора соответствующих связей. На формирование связи особых ограничений не накладывается. Если в иерархических структурах запись-потомок могла иметь только одну запись-предка, то в сетевой модели данных запись-потомок может иметь произвольное число записей-предков (сводных родителей).
Пример схемы простейшей сетевой БД показан на рисунке. Смысл связей здесь обозначены надписями на соединяющих типы записей линиях.
В различных СУБД сетевого типа для обозначения одинаковых по сути понятий зачастую используются различные термины. Например, такие как элементы и агрегаты данных, записи, наборы, области и т.д
Физическое размещение данных в базах сетевого типа может быть организовано практически теми же методами, что и в иерархических базах данных.
К числу важнейших операций манипулирования данными баз сетевого типа можно отнести следующие:
- поиск записи в БД;
- переход от предка к первому потомку;
- переход от потомка к предку;
- создание новой записи;
- удаление текущей записи;
- обновление текущей записи;
- включение записи в связь;
- исключение записи из связи;
- изменение связей и т. д
Реляционная модель данных
Реляционная модель данных предложена сотрудником фирмы IВМ Удгаром Коддом и основывается на понятии отношение (relation). Отношение представляет собой множество элементов, называемых кортежами. Наглядной формой представления отношения является привычная для человеческого восприятия двумерная таблица. Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру и состоит из полей. Строкам таблицы соответствуют кортежи, а столбцам — атрибуты отношения. С помощью одной таблицы удобно описывать простейший вид связей между данными, а именно деление одного объекта (явления, сущности, системы и проч.), информация о котором хранится в таблице, на множество подобъектов, каждому из которых соответствует строка или запись таблицы. При этом каждый из подобъектов имеет одинаковую структуру или свойства, описываемые соответствующими значениями полей записей. Например, таблица может содержать сведения о группе обучаемых, о каждом из которых известны следующие характеристики: фамилия, имя и отчество, пол, возраст и образование. Поскольку в рамках одной таблицы не удается описать более сложные логические структуры данных из предметной области, применяют связывание таблиц. Физическое размещение данных в реляционных базах на внешних носителях легко осуществляется с помощью обычных файлов. Достоинства:Простота, понятность и удобство физической реализации на ЭВМ. Именно простота и понятность для пользователя явились основной причиной их широкого использования. Проблемы же эффективности обработки данных этого типа оказались технически вполне разрешимыми. Недостатки:Отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей. Примерами зарубежных реляционных СУБД для ПЭВМ являются следующие: dBaseIII Plus и dBase IY, DB2, R:BASE, FoxPro, Paradox и dBASE, Visual FoxPro и Access, Clarion, Ingres и Oracle. К отечественным СУБД реляционного типа относится система: ПАЛЬМА (ИК АН УССР), а также система HyTech.