Типы моделей баз данных
Известны три типа моделей описания баз данных:
Иерархическая БД;
Сетевая БД;
Реляционная БД.
Основное различие между ними состоит в характере описания взаимосвязей и взаимодействия между объектами и атрибутами базы данных.
Иерархическая модель предполагает использование для описания базы данных древовидных структур, состоящих из определенного числа уровней. "Дерево" представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. Под элементами понимаются список, совокупность, набор атрибутов, элементов, описывающих объекты.
Иерархическую БД образует, например, каталог файлов, хранимых на диске, а дерево каталогов, доступное для просмотра в Norton Commander, - наглядная демонстрация структуры такой БД и поиска в нем нужного элемента (при работе в операционной системе MS-DOS). Такой же БД является родовое генеалогическое дерево.
Достоинством иерархической модели является:
простота ее построения;
легкость понимания сути принципа иерархии;
Сетевая модель описывает элементарные данные и отношения между ними в виде ориентированной сети. Это такие отношения между объектами, когда каждый порожденный элемент имеет более одного исходного и может быть связан с любым другим элементом структуры.
Сетевые структуры могут быть многоуровневыми, иметь разную степень сложности.
База данных, описываемая сетевой моделью, состоит из областей (области — из записей, а записи — из полей).
Недостатком сетевой модели является ее сложность, возможность потери независимости данных при реорганизации базы данных. При появлении новых пользователей, новых приложений и новых видов запросов происходит рост базы данных, что может привести к нарушению логического представления данных.
Реляционная модель (от английского слова relation- «отношение») имеет в своей основе понятие "отношения", и ее данные формируются в виде таблиц. Отношение — это двумерная таблица, имеющая свое название, в которой минимальным объектом действий, сохраняющим ее структуру, является строка таблицы (кортеж), состоящая из ячеек таблицы — полей.
Строки такой таблицы называются записями, а столбцы - полями. Каждая запись должна отличатся от других значений главного ключа - определенного поля или совокупности полей, идентифицирующих запись. Для каждого поля определяется тип и формат.
Каждый столбец таблицы соответствует только одному компоненту этого отношения. С логической точки зрения реляционная база данных представляется множеством двумерных таблиц предметного и различного наполнения
В зависимости от содержания отношения реляционные базы данных бывают:
объектными, в которых хранятся данные о каком-либо одном объекте, экземпляре сущности. В них один из атрибутов однозначно определяет объект и называется ключом отношения, или первичным атрибутом. Остальные атрибуты функционально зависят от этого ключа;
связными, в которых хранятся ключи нескольких объектных отношений, по которым между ними устанавливаются связи.
Достоинства реляционной модели:
Простота построения;
Доступность понимания;
Возможность эксплуатации базы данных без знания методов и способов ее построения;
Независимость данных;
Гибкость структуры…
Недостатки реляционной модели:
Низкая производительность по сравнению с иерархической и сетевой моделями;
Сложность программного обеспечения;
Избыточность элементов.
Источники данных в БД и их особенности:
Часть данных поступает от информационной системы операционного уровня. Чтобы использовать их эффективно, эти данные должны быть предварительно обработаны. Для этого имеются две возможности:
использовать для обработки данных об операциях фирмы систему управления базой данных, входящую в состав системы поддержки принятия решений;
сделать обработку за пределами системы поддержки принятия решений, создав для этого специальную базу данных. Этот вариант более предпочтителен для фирм, производящих большое количество коммерческих операций. Обработанные данные об операциях фирмы образуют файлы, которые для повышения надежности и быстроты доступа.
Помимо этого для функционирования системы требуются и другие внутренние данные, например данные о движении персонала, инженерные данные и т.п., которые должны быть современно собраны, введены и поддержаны.
Большое значение имеют данные из внешних источников. В числе необходимых внешних данных могут быть данные о конкурентах, национальной и мировой экономике.
В настоящее время широко исследуются вопрос о включение в базу данные еще одного источника данных – документов, включающих в себя записи, письма, контракты, приказы и т.п. Если содержание этих документов, будет записано в памяти и затем обработано по некоторым ключевым характеристикам, (поставщикам, потребителям, датам, видам, услуг и др.), то система получит новый мощный источник информации.
СУБД
Программное обеспечение, позволяющее создать БД, обновлять хранимую в ней информацию, обеспечивающее удобный доступ к ней с целью просмотра и поиска, называется системой управления базой данных (СУБД). Система управления базами данных создает на экране компьютера определенную среду для работы пользователя (пользовательский интерфейс). Кроме того, СУБД имеет определенные режимы работы и систему команд. На основе СУБД создаются и функционируют ИС.