3. Субд как способ реализации ис

Значимой частью любой ИС являются данные. Эффективность ИС определяется тем, насколько эффективно производится управление этими данными. При реализации первых ИС разработчикам приходилось самим решать такие вопросы, как структурирование и размещение данных на магнитных носителях, способы навигации по данным и манипулирования ими, создание средств поддержания целостности данных. В настоящее время имеется широкий выбор различного рода программных систем, берущих на себя все вопросы по организации данных и работе с ними (далее СУБД).

3.1. Модели субд

По принципам организации данных СУБД можно разделить на следующие: модель, основанную на инвертированных списках, иерархическую модель, сетевую модель и реляционную модель.

Первые три являются предшественницами реляционной модели. Общим моментом у этих СУБД является отсутствие абстрактной модели данных, появившейся только с возникновением реляционных СУБД, и наличие навигации, осуществляемой на уровне записей. То есть сами системы не имеют каких-либо средств оптимизации доступа к данным и эту проблему приходится решать самому пользователю. Все это обуславливает сильную зависимость таких СУБД от физического способа представления данных и файловой системы конкретной операционной системы. Опишем кратко основные особенности этих моделей.

3.1.1. Системы с инвертированными списками

Под инвертированными списками здесь понимаются индексы, создаваемые для облегчения навигации. В таких системах списки индексов полностью доступны пользователю, который осуществляет навигацию, применяя конкретные адреса записей. Записи являются физически упорядоченными и для каждой таблицы можно определить произвольное число ключей поиска. При этом понятия ограничения целостности не существует вообще.

3.1.2. Иерархические структуры данных

Такая СУБД представляет данные в виде упорядоченного набора деревьев. При этом удобно оперировать терминами «потомок» и «предок». «Потомок» должен иметь только одного «предка», а «предок» может иметь несколько «потомков». Порядок обхода определен сверху-вниз и слева-направо. То есть применяется известная методология работы с древовидными структурами данных. Также поддерживается целостность ссылок между «предками» и «потомками».

3.1.3. Сетевые структуры данных

Это естественное расширение предыдущей модели, характеризующееся снятием ограничений на количество «предков» у «потомков». При этом появились различные типы связей между «потомками» и «предками», необходимость которых объясняется потребностью при навигации правильно определить нужного «предка». Поддержание ограничений целостности здесь не требуется, однако иногда необходимо иметь целостность по ссылкам, как в иерархической модели.

К достоинствам вышеописанных систем можно отнести достаточно развитые средства управления данными во внешней памяти на низком уровне; возможность построения вручную эффективных прикладных систем; возможность экономии памяти за счет разделения подобъектов (в сетевых системах).

К недостаткам этих же систем относится заметная сложность в использовании; необходимость знаний о физической структуре организации данных; зависимость прикладных систем от этой организации; логика прикладных систем перегружена деталями доступа к данным СУБД.