учебники / osnovy-informacionnyh-tehnologiy

</TD><!– это конец второй ячейки (столбца) →									Rules – управляет выводом внутренних рамок таблицы. Атрибут
</TR><!– это конец первой строки →									может принимать следующие значения:
</Table> <!– это конец таблицы →									All – выводятся все рамки ячеек;
</Body>											У
									Cols – выводятся только разделительные линии столбцов;
</HTML>									Groups – выводятся только разделительные линии между груп-
Если по логике ячейка должна быть пустой, то необходимо ис-									пами ячеек, заданных с помощью элементов <THead>, <TBody>,
пользовать неразрывный пробел &nbsp: <TD>&nbsp</TD>									<TFoot> и <ColGroup>;	Т
Элемент <Table> используется для указания начала и конца таб-									Rows – отображаются линии только для строк;
лицы и для указания общих свойств для всей таблицы.									None – отключает вывод всех внутренних линий.
Элемент <Table> может содержать следующие атрибуты:									А
									Элемент <TR> определяет начало и конец строки таблицы и об-
Width – ширина таблицы в пикселях (Width=200) или в процен-									щие свойства для ячеек строки таблицы.
тах от ширины страницы (Width=50%).									Г
									Элемент <TR> может содержать следующие атрибуты:
Align – устанавливает расположение таблицы по отношению									Align – устанавливает выравнивание текста в ячейках по гори-
к левой и правой границам документа. Допустимые значения:									зонтали (значения см. выше для Align таблицы).
Left – выравнивание по левой границе;									ValignБ– устанавливает выравнивание текста в ячейках по вер-
Center – выравнивание по центру;									тикали. Может принимать следующие значения:
Right – выравнивание по правой границе.									Top – выравнивание по верхнему краю;
Border – устанавливает ширину рамки вокруг таблицы в пиксе-									Middle – выравнивание по центру;
лях (умолчание 0).								й
							и		Bottom – выравнивание по нижнему краю.
BorderColor – цвет рамки таблицы.									Bgcolor – цвет фона ячеек строки.
Cellspacing – устанавливает расстояние между рамками ячеек									BorderColor – цвет рамок ячеек таблицы.
таблицы в пикселях (умолчание 2).									Вместо элемента <TR> можно использовать элемент <THEAD>
						р
Cellpadding – устанавливает		расстояние от		границы ячейки					для строки, являющейся верхним колонтитулом (шапка) таблицы,
до информации в ней (умолчание 1).									и элемент <TFOOT> для строки, являющейся нижним колонтиту-
					о
Background – фоном всей таблицы будет картинка.									лом (подведение итогов) таблицы. Пример использования элемента
BgColor – цвет фона таблицы.									<THEAD> приведен ниже:
									<Table border=1 BgColor=red >
Frame – указывает какие внешние стороны табл цы должны
отображаться с рамкой. Атрибут может принимать следующте зна-									<THead Align–Center BGColor=Yellow>
чения:				и					<TD>Столбец1</TD><TD>Столбец2</TD>
Above – только верхний край таблицы;									</THead>
Below – только нижний край таблицы;									<TR>
LHS – только левый край таблицы;			з						<TD>Текст первого столбца</TD>
RHS – только правый край таблицы;									<TD>Текст второго столбца</TD>
HSides – верхний и нижний края таблицы;									</TR>
VSides – левый и правый края таблицы;									</Table>
Box – все рамки таблицы; рисваиваетсяпоумолчанию, если									Элемент <TD> используется для указания ячейки в строке и ее
значение атрибута Border		нуля;							индивидуальных свойств.
Void – отключает вывод вс х вн шних рамок.									Элемент <TD> может содержать следующие атрибуты:
	п
	161										162
больше
Р

Align – устанавливает выравнивание текста в ячейке по горизонтали.

У

3.6. Скриптовые языки программирования

МожетприниматьзначенияLeft, Right, Center (см. вышедляAlign таблицы).

Скриптовый язык(англ. scripting language, также называют язык сце-

Кроме этих значений может быть значение Justify – выравнивание поши-

А

рине ячейки, и значение Char – выравнивание по указанному символу (это

нариев) – язык программирования, разработанный для записи «сценари-

ев», последовательностей операций, которые пользователь может выпол-

значение пока не поддерживается вИнтернет Exproler). Если используется

нять на компьютере. Простые скриптовые языки раньше часто называли

Char, тонеобходимоуказатьатрибутs Char иCharSet.

Г

языками пакетной обработкиТ(batch languages или job control languages).

CharSet – указываетсмещениепривыравниваниипосимволу(см. зн-

Сценариивсегдаинтерпретируются, анекомпилируются.

иеChar атрибутаAlign: <TD Border=2 Align= Char Char=”.” CharSet=2>).

Компиляция – преобразование программы, представленной на одном

Valign – устанавливает выравнивание текста в ячейке по верти-

из языков программирования, в коды на машинно-ориентированном

кали. Значения см. выше.

языке, которые принимаются и исполняются непосредственно процессо-

Colspan – устанавливает размах ячейки по горизонтали. Напри-

ром. Результатомкомпиляцииявляетсяобъектныйфайлснеобходимыми

мер Colspan=2 означает, что ячейка простирается на две колонки.

внешними ссылками для компоновщика. Программа уже переведена

Rowspan –

устанавливает размах ячейки по вертикали. Напри-

й

вмашинные инструкции, однако еще не полностью готова к выполне-

мер Rowspan=2 означает, что ячейка простирается на две строки.

нию. Интерпретация – процесс непосредственного покомандного выпол-

Width – ширинаячейкивпикселяхиливпроцентахотширинытаблицы.

Б

Height – высотаячейкивпикселяхиливпроцентахотвысотытаблицы.

ненияпрограммыбезпредварительнойкомпиляции.

Сценарий (скрипт) – это программа, которая автоматизирует

Bgcolor – цвет фона ячейки.

р

некоторую задачу, которую без сценария пользователь делал

Background – фоном ячейки будет картинка.

и

бы вручную, используя интерфейс программы.

BorderColor – цвет рамок ячейки.

Поскольку сценарии интерпретируются из исходного кода динами-

Вместо элемента <TD> можно использовать элемент <TH>. Этот

чески при каждом исполнении, они выполняются обычно значительно

элемент указывает на то, что данная ячейка является “шапкой” таб-

медленнее готовых программ, оттранслированных в машинный код на

лицы. Браузером элемент <TH> отображается несколько другим

этапе компиляции. Поэтому сценарные языки не применяются для на-

стилем, чем элемент <TD>. Элемент <TH> содержит тот же наб р

писания программ, требующих оптимальности и быстроты исполнения.

атрибутов и свойств, что и элемент <TD>.

Но из-за простоты они часто применяются для написания небольших,

В том случае, когда группа ячеек таблицы за

ниж-

одноразовых («проблемных») программ. Также, в плане быстродейст-

исключением

Предкомпилируемые языки вначале считывают всю программу,

него и верхнего колонтитулов должна иметь одинаковые а рибу ы,

вия скриптовые языки можно разделить на языки динамического разбо-

о

они группируются элементом <TBODY>:

т

ра(sh, command.com) ипредварительнокомпилируемые(Perl).

<Table>

Языки динамического разбора считывают инструкции из файла

<TBody BgColor=red Align=Center>

программы минимально требующимися блоками и исполняют эти

<TR>

о

блоки не читая дальнейший код.

<TH>ЭВМ</TH><TH>Быстродействие</TH>

</TR>

п

з

компилируют ее всю либо в машинный код, либо в какой-то внут-

<TR>

ренний формат и затем исполняют получившийся код.

<TH>Crey</TH><TH>1000000</TH>

Для создания пользовательских расширений язык сценариев

е

удобен в ряде случаев:

<TH>IBM 9000</TH><TH>10000</TH>

</TR>

− безопасность. Скриптовый язык обеспечивает программируемость

</TBody>

Р

без риска дестабилизации системы. Так как скрипты не компилируются,

</Table>

163

164

аинтерпретируются, то неправильно написанная программа выведет ди-

У

4. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ (СУБД)

агностическоесообщение, невызываяпадениесистемы;

−

наглядность. Язык сценариев используется, если необходим

А

выразительный код. Концепция программирования в скриптовом

4.1. Классификация систем управления базами данных

языке может кардинально отличаться от основной программы;

Система управления базами данных (СУБД) – это программно-

−

простота. Код имеет собственный набор программ, поэтому

Г

Т

одна строка может выполнять те же операции, что и десятки строк

языковый комплекс, предназначенный для создания в ЭВМ общей для

на обычном языке. Поэтому для написания кодов не требуется про-

многих пользователей БД и управления хранящимися в ней данными.

граммист высокой квалификации;

Под управлением БД понимается поддержание ее в актуальном со-

−

кроссбраузерность. Скриптовые языки ориентированы на крос-

стоянии,

что

достигается

путем

своевременного изменения

и восстановления хранящихся в БД,

данных принестандартных си-

сбраузерность. Например, JavaScript может исполняться браузерами

туациях,

защиты данных от

несанкционированного вмешательства

практически под всеми современными операционными системами.

й

обеспечивающих адекватное

Выделяют следующие типы скриптовых языков:

и выполнения многих других функций,

отображение

Д некоторой предметной области. СУБД обеспечивают

−

универсальные: Forth,

AngelScript, Perl,

PHP,

Python,

Tcl

и

эффективный доступ пользователей к содержащимся в них данным

(Tool command language), Squirrel, REBOL, Ruby, AutoIt, Lua;

Б

−

встроенные в прикладные программы:

VBA, UnrealScript,

в рамках полномочий, предоставленных пользователям.

По степени универсальности различают два класса СУБД:

AutoLISP, Emacs Lisp, Game Maker Language, MQL4 script, ERM;

р

1. Системы

общего назначения, которые не ориентированы

−

командные оболочки:

sh,

AppleScript, bash, csh, ksh,

JCL,

на конкретную предметную область или на информационные по-

cmd.exe, command.com, REXX, Visual Basic Script;

требности определенной группы пользователей.

−

встраиваемые: Guile, Script.NET, ActionScript, Lingo (используется

2. Специализированные

системы,

функционирующие

на неко-

вредактореDirector), Sleep, браузерныеJscript иJavaScript.

торой модели ЭВМ в определенной операционной системе, имеющие

Некоторые приложения имеют встроенную возможность расширения

т

средства настройки наработу сБД вконкретной предметной области.

сценариями, написанными на любом универсальном скриптовом языке,

По выполняемым функциям

СУБД

делят на информационные

например, автоматическийпланировщикзадачилибиблиотекаSWIG.

иоперационные.

Информационные позволяют организовать хранение

К скриптам также относят многие консольные утилиты,

ко орые п д-

информации и доступ к ней для ознакомления и выдачи простых спра-

держиваютвыполнениезаписаннойвфайлпоследовательностикоманд.о

вок. Операционныевыполняютсложнуюобработкуданных.

Контрольные вопросы

По языкам общения СУБД могут быть открытые, замкнутые

1.

Как классифицируются компьютерные сети?

и смешанные. В открытых системах для обращения к БД использу-

разработки

ническим средствам, отличаются низкой стоимостью. Корпора-

2.

Семиуровневая модель структуры протоколов свя

это?

ются универсальные языки программирования. Замкнутые системы

3.

Какие существуют основные пр т к лы сетииИнтернет?

имеют собственные языки общения с пользователями.

4.

Как происходит адресация

сети Интернет?

По мощности выделяют

настольные и корпоративные СУБД.

5.

скриптовые

з

Настольные системы (Access,

FoxPro, Paradox) ориентированы

Какие существуют распространенные сервисы сети Интернет?

на конечных

пользователей

(специалистов в конкретной пред-

6.

Какие области охватывает разраб тчик Web-дизайна сайта?

существуют

метной области). Они не предъявляют высоких требований к тех-

7. Какие инструменты

для

Web-сайта?

8.

Для чего предназнач ны языки HTML и XML?

тивные

СУБД

(Oracle,

SyBase,

DB2) обеспечивают

работу

9.

Что содержит структура HTML-документа

Р

в распределенной среде,

имеют высокую производительность,

10.Для чего предназнач ны

языки программирования?

165

166

У

развитые

средства

администрирования

и более

широ-

Т

узел, называемый корнем дерева. Корень дерева имеет связи только

кие возможности поддержания целостности. СУБД MS SQL

с узлами нижестоящего уровня. Любой другой узел дерева связан

Server, Interbase имеют

возможности

и настольных

и корпо-

только с одним узлом более высокого уровня и с одним или не-

ративных систем.

А

сколькими узлами более низкого уровня иерархии.

По реализуемой модели данных СУБД

получили

названия

Узлы, связанные с узлами более высокого уровня называются

в соответствии со схемой данных, которую они поддерживают:

Г

порожденными. К каждому узлу дерева существует только один

иерархические, сетевые, реляционные, объектно-ориентированные.

путь от корневого узла. Например, для узла D2 таким путем будет

4.2. Модели данных

А1, ВЗ, С4.

К достоинствам иерархической модели относятся: логичность

Модель

данных представляет собой

образ БД, отражающий

построения, большая информационная емкость, легкость формали-

зованного описания.

множество структур данных и связей между ними.

Основным недостатком модели

является слабая гибкость

Известны следующие модели данных: иерархические, сетевые,

структуры из-за установленного порядка следования узлов. Кро-

реляционные, постреляционные, объектно-ориентированные, объ-

ме того, модель плохо приспособлена к информационному поис-

ектно-реляционные, многомерные.

ку

данныхБпо любому

произвольному сочетанию

признаков

Иерархическая модель данных

их группировки.

Иерархическая модель данных представляет собой многоуров-

Сетевая модель данных

невую древовидную

структуру БД. Пример

схемы представлен

р

Сетевая модель данных допускает не иерархические отноше-

на рис. 4.1.

й

и

н

я. В сетевой структуре порожденный узел может быть связан

о

более, чем с одним исходным узлом.

1 уровень

В сетевой структуре данных между порожденными и исход-

А1

т

ными узлами могут существовать простые и сложные связи.

Примером простой сетевой структуры является взаимосвязь

2 уровень

между сегментами «Профессия», «Цех», «Личность» (рис. 4.2.).

B1

B2

B3

Слева на рисунке изображены уровни структуры. Справа – эк-

земпляр сетевой структуры.

3 уровень

C1

C2

C3

C4

C5

Токарь

Слесарь

и

Профессия

4 уровень

D1

D2

D3

п

Личность

Трофимов

Адамович

Стариков

Рис. 4.1. Древовидная структура данныхз

уровне

Основной компонентой

древовидной структуре данных явля-

Цех

ется узел. Любой узел мож т отображатьомассивы, логические за-

Цех № 1

Цех № 2

писи, сегменты и поля в зависимости от уровня древовидной струк-

Р

Рис. 4.2. Простая сетевая структура данных

туры. На самом верхн м

и рархии расположен только один

167

168

Из рис. 4.2. видно, что порожденный узел «Цех № 2» связан

−

каждый элемент таблицы – один элемент данных;

с двумя исходными узлами. Пример описывает случай, когда каж-

−

все столбцы в таблице однородные, т. е. все элементы встолбце

дая личность работает только в одном цехе и имеет только одну

имеютодинаковыйтип(числовой, текстовыйит. д.) идлину;

профессию, в тоже время одна и та же профессия может соответст-

−

У

каждый столбец имеет уникальное имя – это имя поля;

вовать многим работающим одного и того же цеха.

−

одинаковые строки в таблице отсутствуют;

Примером сложной сетевой структуры может служить модель,

−

порядокследованиястрокТистолбцовможетбытьпроизвольным.

отражающая отношения между предприятиями, заказчиками, изде-

Табл. 4.1 иллюстрирует пример реляционной таблицы.

лиями и материалами. Предположим, что несколько предприятий

А

поставляют заказчикам некоторые изделия, изготовленные из раз-

Таблица 4.1

ного вида материалов. При условии, что любое предприятие может

Реляционная таблица СОТРУДНИКИ

поставлять разные изделия любому заказчику и каждое изделие

Г

может быть изготовлено из разного материала, приходим к трех-

Код

уровневой сложной сетевой структуре, изображенной на рис. 4.3.

номер

Дата

Код

Фамилия

Имя

Отчество

специ-

рождения

цеха

Б

альности

Предприятие 1

Предприятие 2

Предприятие 3

001

Авдеев

Сергей

Егорович

12.03.1965

11

1

002

Бородин

Олег

Иванович

17.09.1980

05

2

Стол

Стул

Комод

Шкаф

Табельный

и

003

Король

Андрей

Матвеевич

30.11.1975

01

2

Дуб

Сосна

Ольха

р

004

Медведев

Яков

Петрович

06.08.1961

05

1

Рис. 4.3. Сложная сетевая структура данных

005

Семашко

Алла

Федоровна

04.07.1970

02

1

Реляционная модель данных

о

Структурные компоненты таблицы СОТРУДНИКИ:

Реляционные

модели

данных

получили

свое

назван е

−

Названия столбцов – Табельный номер, Фамилия, Имя, Отче-

от английского слова relation, которое переводится как отношене

ство,

Дата рождения, Код специальности, Код цеха – являются

(соотношение,

связь).

Отношением в реляционных БД называют

именами полей.

таблицы с данными.

Табличное представление

данных является

−

Каждый столбец – например, Табельный номер: 001, 002, 003,

и

принципиальной особенностью реляци нных м делей.

004, 005– представляет отдельное поле.

Реляционная таблица отражает нек т рый бъект, процесс или

−

Множество допустимых значений конкретного поля называ-

явление, то

есть

некоторую сущн сть.

з

из

строк

Она

с стоит

ется доменом.

и столбцов

и

имеет

имя,

уникальн е

внутри БД,

например,

−

Любаястрока– этологическаязапись(вдальнейшем– запись).

СОТРУДНИКИ.

Столбец в

редставляет собой

поле,

о

−

Конкретная строка –

001, Ермольчик, Сергей,

Викторович,

а строка – это логическая за

ись. За

иси с конкретными значения-

12.03.1965, 11, 1 – это экземпляр записи.

ми полей являются экз мплярами сущности. Реляционная таблица

обладает следующими свойствамип:

169

170

таблице

Р

Реляционные таблицы в БД связаны между собой с помощью

Отношения, являющиеся исходными для формирования нового

ключевых полей. Ключевое поле – это столбец, который однознач-

отношения, называются отношениями-операндами.

но идентифицирует каждую строку таблицы, то есть значения эле-

Над отношениями выполняются традиционные операции теории

ментов данных в этом столбце не повторяются, они уникальны.

У

множеств: объединение, пересечение, выборка, проекция, разность,

Ключевое поле называют также первичным ключом, если речь

соединение, произведение, деление.

идет о главной таблице из двух связанных между собой таблиц.

Объединение отношений – это создание нового отношения, со-

Ключ (ключевое поле) является простым, если записи однозначно

Т

держащего все кортежи отношений-операндов. При этом операнды

определяются значениями одного столбца. Если ключ содержит не-

должны иметь одинаковые атрибуты.

сколько столбцов (полей), то он называется составным ключом.

Пересечение отношений – создание нового отношения, содер-

В приведенной выше таблице 4.1 простым первичным ключом

А

жащего кортежи, общие для сравниваемых отношений-операндов.

может быть поле «Табельный номер», составным ключом – сово-

При этом операнды должны иметь одинаковые атрибуты.

купность полей «Фамилия», «Имя», «Отчество».

Г

Ограничение отношения (выборка) – создание нового отноше-

Связи поддерживаются внешними ключами. Внешний ключ –

ния отбором в него кортежей отношения-операнда, которые удов-

это ключ второй таблицы. Он однозначно характеризует значения

летворяют условию ограничения.

первичного ключа первой таблицы. Чтобы связать две реляцион-

ПроекцияБотношения – создание нового отношения отбором

ные таблицы, необходимо ввести в структуру первой таблицы

в него определенных атрибутов отношения-операнда.

внешний ключ. Для понимания внешнего ключа возьмем вторую

Разность отношений – создание нового отношения, содержащего

табл. 4.2.

те кортежи первого отношения-операнда, которые отсутствуют

й

Таблица 4.2

и

во втором отношении-операнде.

Соединение отношений – создание нового отношения, кортеж

Реляционная таблица ЦЕХ

которого является результатом

сцепления кортежей отношений-

операндов. Условием для соединения отношений является наличие

Код цеха

Наименование цеха

Вид

Начальник

р

цеха

в них общего атрибута.

1

Литейный

Основной

Кривцов А. А.

Произведение отношений – создание нового отношения, в котором

2

Механический

Основной

Заворо нюк Е. С.

имеютсявсеатрибутыотношений-операндов, акортежиновогоотношения

3

Ремонтный

Вспомогательный

Воложин Ф. И.

полученыпутемпопарногосцеплениякортежейотношенийоперандов.

о

Деление отношений – создание нового отношения, содержащего

В таблице ЦЕХ в качестве первичного ключа выбрано поле «Код

атрибуты первого отношения-операнда, отсутствующие во втором

т

цеха». Это поле при связи таблиц СОТРУДНИКИ ЦЕХ выступает

отношении-операнде, и кортежи первого отношения-операнда, ко-

в роли внешнего ключа таблицы СОТРУДНИКИ.

торые совпали с кортежами второго отношения-операнда.

Инструментом для удобной работы с таблицамислужитреляци-

Объектно-ориентированная модель

онная алгебра. Для использования математическ го аппарата реля-

Объектно-ориентированные

модели позволяют организовать

ционной алгебры все таблицы должны быть пре бразованы в от-

хранение данных, не раскладывая их по таблицам.

з

ношения. Таблица является отношением, если

на удовлетворяет

Основными понятиями объектно-ориентированных моделей яв-

требованию уникальности

ключа.

алгебры отноше-

ляются класс, объект, поле, свойство и метод.

В соответствии с терминологи й

Классом (объектным типом) называется особый тип записи,

ляционной

ние рассматривается как множ ство, строки таблицы называются

который может иметь в своем составе поля, методы и свойства.

кортежами, столбцы – атрибутами.

Пример класса – предприятия города.

п

171

172

первичного

Р

У

Объект (экземпляр класса) – это переменная объектного типа.

Многомерная модель

Т

Поля объекта аналогичны полям записи (в реляционной табли-

Многомерные модели

предполагают хранение информации

це). Это данные, уникальные для каждого объекта. Примеры полей:

в форме логически упорядоченных многомерных массивов – гипер-

адрес предприятия, расчетный счет в банке.

А

кубов. Основные понятия многомерной модели – измерение и зна-

Методы – это процедуры и функции, описанные внутри класса

чение (ячейка). Измерение – это множество, образующее одну

и предназначенные для операций над полями. В отличие от полей,

Г

из трех граней гиперкуба (аналог домена в реляционной модели).

методы у двух объектов одного класса общие.

Измерения играют роль индексов, используемых для идентифика-

Свойство можно определить как специфическое поле, имеющее

ции конкретных значений в ячейках гиперкуба. Значения – это под-

тип данных – класс (для сравнения – в реляционной таблице типы

вергаемые анализу количественные или качественные данные, ко-

данных: текстовый, числовой и др.). Это значит, что такого рода

торые находятся в ячейках гиперкуба.

поле само является объектом и принадлежит к определенному

В многомерных системах используется обычно два варианта ор-

классу. Пример свойства – продукция.

ганизации данных: гиперкубическая и поликубическая.

В

состав класса входит

указатель

на специальную

таблицу,

й

В гиперкубической организации данных все показатели опреде-

гдесодержится вся информация, нужная для вызова методов. От обыч-

ляются одним и тем же набором измерений. А при наличии не-

ных процедур и функций методы отличаются тем, что им при вызове пе-

и

сколькихБгиперкубов все

они

имеют одинаковую размерность

редается(неявно) указательнатотобъект, которыйихвызвал.

и совпадающие измерения. При поликубической организации дан-

Постреляционная модель

р

ных может быть несколько гиперкубов с различной размерностью

Постреляционные модели обеспечивают хранение данных в виде

с различными измерениями в качестве граней.

таблиц, какиреляционныемодели. Однакокаждыйэлементтаблицыне

В многомерной модели вводятся следующие основные операции

обязательно представляет собой один элемент данных иимеет одинако-

манипулирования измерениями: 1) сечение; 2) вращение; 3) детали-

вую длину. Данные могут иметь сложную структуру: содержать

вло

зация; 4) свертка.

-

женные структуры, динамически изменяемые размеры, произв льные

При выполнении операции сечения формируется подмножество

структуры, задаваемые пользователем (например, мультимедиа).

гиперкуба, в котором значение одного или более измерений фикси-

Пространственная модель

ровано. Например, если зафиксировать значение измерения «Вре-

Пространственная модель (dimensional model) – это модель, в ко-

мя» равным «IV квартал года», то мы получим двумерную таблицу

торой

данные организованы

не по

третьей

нормальной

форме,

с информацией о значениях всех параметров для всех субъектов хо-

а в виде тематических таблиц, каждая из которых содерж

харак-

зяйствования в IV квартале года.

теристику отдельных категорий информации (dimensions)т. Основ-

Операция вращения изменяет порядок представления измерений.

ная цель пространственной модели –

миними

ровать время вы-

Она обычно применяется к двумерным таблицам, обеспечивая пред-

денормал

ац я данных.

ставление их в более удобной для восприятия форме. Если в исходной

полнения запроса, поэтому допускается

Объектно-реляционная модель

и

таблице по горизонтали были расположены хозяйственные субъекты,

Объектно-реляционные модели представляют данные как объек-

а по вертикали параметры социально-экономической сферы, то после

п

операции вращения параметры

будут размещены по горизонтали,

ты. Все данные по-прежнему хранятся в видезтаблиц. Этот подход

позволяет плавно перейти от технол гии

хранилища таблиц к тех-

а названия субъектов – повертикали.

е

Для выполнения операций свертки и детализации должна суще-

нологии хранилища объектов. Основным недостатком объектно-

реляционных моделей явля тся н обходимость при работе с базой

ствовать иерархия значений измерения, то есть некоторая подчи-

данных разбирать объ кты для разм щения их в таблицах и соби-

ненность одних значений другим. Например, 12 месяцев образуют

Р

год. При выполнении операции свертки одно из значений измерения

рать их для передачи пользоват лю из таблиц.

173

174

заменяется значением более высокого уровня иерархии. Операция

Инфологическая модель представляет собой обобщенное не-

детализация – это операция, обратная свертке. Она обеспечивает

формальное описание

будущей БД. Это описание выполняется

переход от обобщенных данных к детализированным данным.

с использованием естественного языка, математических формул,

У

многомерных моделей есть

недостатки,

сдерживающие

У

таблиц, графиков и других, понятных проектировщикам, средств.

их применение:

Инфологическая модель является человеко-ориентированной.

−

по сравнению с реляционными моделями они неэффективно

Далее разрабатываются последовательно даталогическая (кон-

используют память;

Т

цептуальная), физическая и внешняя модели БД, которые ориенти-

−

в многомерных моделях заранее резервируется место для всех

рованы на конкретную СУБД и их трехуровневую архитектуру.

значений, даже если часть из них заведомо будет отсутствовать;

Даталогическая (концептуальная) модель соответствует кон-

−

выбор высокого уровня детализации при реализации гипер-

А

цептуальному уровню архитектуры СУБД и представляет собой

куба может очень сильно увеличить размер многомерной БД.

интегрированные концептуальные требования всех пользователей

Г

к Д в данной предметной области. Она состоит из множества эк-

земпляров различных типов данных, структурированных в соответ-

4.3. Моделирование баз данных

ствии с требованиями конкретной СУБД к логической структуре

Моделирование БД выполняется в соответствии с трехуровневой

БД. ДаталогическаяБ

модель отражает логические связи между атри-

бутами объектов вне зависимости от их содержания и среды хране-

архитектурой СУБД, принятой в 1978 г. комитетом по стандартиза-

н я и может быть реляционной, иерархической,

сетевой, объект-

ции ANSI/SPARC (ANSI – Национальный институт стандартизации

но-ориентированной

и т. д. Даталогическую

(концептуальную)

США; SPARC – Комитет планирования стандартов и меры). Трех-

й

и

модель еще называют схемой данных. Она отображается в физиче-

уровневая архитектура СУБД включает в себя концептуальный,

скую память, образуя физическую модель БД.

внутренний и внешний уровни.

Физическая модель соответствует внутреннему уровню архитек-

КонцептуальныйуровеньдаетпредставлениеологическойсхемеБД.

туры СУБД и характеризует размещение БД на запоминающих уст-

р

Внутренний уровень определяет физический вид БД. Он свя-

ройствах, методы доступа к ним, технику формирования указателей,

зан со способами хранения информации на физических ус р й-

индексирования и другиесредства поддержки связей между данными.

ствах. На этом уровне выбирают физические устройс ва для хра-

Внешняя модель соответствует внешнему уровню архитектуры

нения данных, методы доступа к

БД для извлечения и обно-

СУБД и является подмножеством концептуальной модели (подсхе-

вления информации, политику поддержания

о

мой БД). Она отображает ту часть БД, которая необходима кон-

повышен

я

быстродействия системы.

т

кретному пользователю. Возможно пересечение внешних моделей

Внешний уровень предназначен для отражен я частной лог че-

по данным. На рис. 4.4 дан пример соотношения между концепту-

ской структуры данных для отдельного приложен я ( адачи)

ли

альной моделью и внешними моделями.

пользователя. На этом уровне поддерживается санкционированный

ли

Инфологическая модель «сущность – связь»

доступ к БД. На состав и структуру данных, д ступных в приложе-

нии, наложены ограничения, а также заданызд пустимые процеду-

Основными конструктивными элементами инфологических мо-

ры обработки этих данных.

делей являются сущности, атрибуты (их свойства), ключи и связи

Начальным этапом

является разработка инфо-

между сущностями.

логической (информационно-логич ской) модели предметной

Сущность – это любой объект, информацию о котором необхо-

области, основной особ нностью которой является ее полная не-

димо хранить в БД. Сущностями в экономических системах могут

зависимость от СУБД

и физич ской среды хранения данных.

п

175

176

моделирования

Р

быть готовые изделия, сотрудники, поставщики, заказы, города, де-

Типы связей

нежные средства и т. д.

Различают следующие типы связей между сущностями:

−

один к одному (1:1);

У

−

один ко многим (1:М, в ЭВМ представлена как 1:∞);

−

многие ко многим (М:М).

Т

Связь один к одному обозначает, что в каждый момент времени

одному экземпляру сущности A соответствует один и только один

экземпляр сущности B и наоборот (Рис. 4.5).

А

Г

Рис. 4.5 Связь один к одному

Связь один ко многим имеет место в том случае, когда в каждый

моментБвремени одному экземпляру сущности A соответствует ноль,

один или более экземпляров сущности B, но каждый экземпляр сущ-

ности B связан только содним экземпляром сущности A (Рис. 4.6)

Рис. 4.4. Соотношение концептуальной и внешней моделей

й

Сущность имеет тип и экземпляры. Типом является название

и

сущности, отличающее одну сущность от другой, например,

ГОРОДА. Экземпляр представляет собой конкретное значение эт й

р

Рис. 4.6 Связь один ко многим

сущности, например, г. Полоцк Витебской области.

Связь многие ко многим, показывает, что в каждый момент вре-

Атрибут – поименованная характеристика сущнос и. В ре-

мени одному экземпляру сущности A соответствует ноль, один или

ляционной таблице атрибуту соответствует поле. Имя а рибу а

более экземпляров сущности B, и наоборот – каждому экземпляру

для конкретной сущности должно быть уникальным, но

о

сущности B соответствует ноль, один или более экземпляров сущ-

быть одинаковым для различного типа сущностей.

Пр мерами

ности A (Рис. 4.7).

атрибутов для сущности ГОРОДА могут быть:

е города,

может

код автоматической междугородной или международной теле-

А

B

фонной связи (АМТС), административное начен е (областной

или районный центр), расстояние до ближайшейижеле нодорож-

Рис. 4.7. Связь многие ко многим

ной станции.

Атрибут сам может выступать в качественазвансущн сти. Примером

ERдиаграммы

может служить сущность КОДЫ АМТС с атрибутами: код АМТС,

Инструментом графического представления инфологических моделей

название города, страна.

являетсяязыкER-диаграмм(Entity-Relationship – сущность-связь).

Ключ – набор атрибутов сущности, означениям которых мож-

В ER-диаграммах сущности изображаются прямоугольниками,

но найти требуемый экз мпляр сущности.

ассоциации шестиугольниками, атрибуты – овалами, связи – ли-

Связь – ассоциирование двух или более сущностей.

ниями с обозначением типа связи.

п

177

178

е

Р

У

Рассмотрим пример построения ER-диаграммы инфологической

Т

модели. Пусть модель описывает предметную область, отражаю-

щую командировки

сотрудников

фирмы. Все необходимые для

А

включения в БД сведения, содержатся в сущностях, состав и атри-

буты которых приведены в табл. 4.3. В столбце «Атрибуты»

табл. 4.3 курсивом показаны ключи.

Таблица 4.3

Б

Сущности и атрибуты инфологической модели

Г

Сущность

Атрибут

СОТРУДНИКИ

Фамилия (фам), номер личного дела (НЛД),

й

код ВУЗа (ВУЗ)

ЛИЧНОЕ ДЕЛО

Номер личного дела, фамилия, характери-

и

стика 1 (Хар1) … характеристика N (ХарN)

Рис. 4.8. ER-диаграмма инфологической модели БД

2.

Каждый атрибут становится возможным столбцом стемжеиме-

КОМАНДИРОВКИ

Фамилия, город, расходы

нем. Столбцы, соответствующие необязательным атрибутам, могут

ВУЗЫ

Код вуза, наименование Вуза (НВ), код

о

содержать неопределенные значения.

специальности (КС)

р

3. Компоненты уникального идентификатора сущности пре-

вращаются в первичный ключ отношения. Если имеется несколько

СПЕЦИАЛЬНОСТИ

Код специальности, наименование специ-

возможных уникальных идентификаторов, выбирается наиболее

альности (НС)

используемый идентификатор.

трудники

4.

Атрибуты, имеющие типы связи M:1 (и 1:1) становятся

внешними ключами.

Нарис. 4.8 представленаинфологическаямодельнаязыкеER-д аграмм.

5. В таблицах, построенных на основе ассоциаций, внешние

ER-диаграмма, изображенная на рис. 4.8, удовлетворяеттсле-

ключи используются для идентификации участников ассоциации,

дующим условиям: сотрудники отдела могут е д ть в ра ные горо-

а в таблицах, построенных на основе характеристик и обозначений,

о

внешние ключи используются для идентификации сущностей, опи-

да; каждый сотрудник может несколько раз быть в одном

том же

городе; в один и тот же город могут ездить ра ные с

; лю-

сываемых этими характеристиками и обозначениями.

бая специальность может быть в любом ву е. з

6.

Если в концептуальной схеме присутствовали подтипы,

то возможны два способа:

п

Преобразование ERмодели в реляци нную м дель данных

− все подтипы размещаются в одной таблице;

Процесс получения реляционной схемы базы данных из ER-

не

− для каждого подтипа строится отдельная таблица.

диаграммы осуществляется по следующим равилам:

1. Каждая простая сущность р вращается в отношение (таблицу).

Полученные таблицы должны удовлетворять требованиям:

Простая сущность – это сущность,

являющаяся подтипом инеимею-

−

каждая таблица состоит из однотипных строк и имеет уни-

Р

кальное имя;

щаяподтипов. Имясущностистановитсяименемотношения.

179

180