14. Реляционная модель.

Реляционная модель данных предложена сотрудником фирмы IBM Эдга­ром Коддом и основывается на понятии отношение.

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, 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.

Физическое размещение данных в реляционных базах на внешних носи­телях легко осуществляется с помощью обычных файлов.

Достоинство реляционной модели данных заключается в простоте, понят­ности и удобстве 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.

Основными недостатками реляционной модели являются следующие: от­сутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и слож­ность описания иерархических и сетевых связей.

Примерами зарубежных реляционных СУБД являются следу­ющие:, DB2 (IBM), R:BASE (Microrim), FoxPro, Paradox и dBASE for Windows (Borland), , Visual FoxPro и Access (Microsoft), Clarion (Clarion Software), и Oracle (Oracle).

К отечественным СУБД реляционного типа относятся системы: ПАЛЬ­МА (ИК АН УССР), а также система HyTech (МИФИ).

15. Ранние подходы к организации бд. Рассмотреть сетевую систему.

Ранние системы исторически предшествовали реляционным. Выделяют три типа ранних систем, а именно, систем, основанных на инвертированных списках, иерархических и сетевых систем управления базами данных.

Эти системы активно использовались в течение многих лет, дольше, чем используется какая-либо из реляционных СУБД. Некоторые из ранних систем используются даже в наше время, накоплены громадные базы данных, и одной из актуальных проблем информационных систем является использование этих систем совместно с современными системами.

Они не были основаны на какой-либо абстрактной модели. Абстрактные представления ранних систем появились позже на основе анализа и выявления общих признаков у различных конкретных систем.

В ранних системах доступ к БД производился на уровне записей. Пользователи этих систем осуществляли явную навигацию в БД, используя языки программирования, расширенные функциями СУБД. Интерактивный доступ к БД поддерживался только путем создания соответствующих прикладных программ с собственным интерфейсом.

Навигационная природа ранних систем и доступ к данным на уровне записей заставляли пользователя самого производить всю оптимизацию доступа к БД, без какой-либо поддержки системы.

После появления реляционных систем большинство ранних систем было оснащено "реляционными" интерфейсами. Однако в большинстве случаев это не сделало их по-настоящему реляционными системами, поскольку оставалась возможность манипулировать данными в естественном для них режиме.

Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков.

Сетевая БД состоит из набора экземпляров каждого типа из заданного в схеме БД набора типов записи и набора экземпляров каждого типа из заданного набора типов связи. Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка. Для данного типа связи L с типом записи предка P и типом записи потомка C должны выполняться следующие два условия: Каждый экземпляр типа P является предком только в одном экземпляре L; Каждый экземпляр C является потомком не более, чем в одном экземпляре L. На формирование типов связи не накладываются особые ограничения.

Простой пример сетевой схемы БД:

Примерный набор операций может быть следующим:

• Найти конкретную запись в наборе однотипных записей;

• Перейти от предка к первому потомку по некоторой связи;

• Перейти к следующему потомку в некоторой связи;

• Перейти от потомка к предку по некоторой связи;

• Создать новую запись;

• Уничтожить запись;

• Модифицировать запись;

• Включить в связь;

• Исключить из связи;

• Переставить в другую связь и т.д.

Типичным представителем является Integrated Database Management System (IDMS) компании Cullinet Software, Inc., предназначенная для использования на машинах основного класса фирмы IBM под управлением большинства операционных систем.