64. Концептуальный, внутренний и внешний уровни представления данных в базе данных.

Архитектура БД включает три уровня: внутренний, концептуальный и внешний. В общих чертах они представляют собой следующее:

Внутренний - это уровень, наиболее близкий к физическому хранению, т.е. связанный со способами сохранения информации на физических устройствах хранения.

Внешний - наиболее близок к пользователям, т.е. он связан со способами представления данных для отдельных пользователей.

Концептуальный уровень - это промежуточный уровень между двумя первыми. Фактически концептуальный уровень отражает обобщенную модель предметной области (объектов реального мира), для которой создавалась БД. Как любая модель, концептуальная модель отражает только существенные, с точки зрения обработки, особенности объектов реального мира.

Трехуровневая архитектура обеспечивает логическую (между уровнем 1 и2) и физическую (между 2 и 3) независимость при работе с данными.

Для того чтобы предоставлять данные пользователям на концептуальном или внешнем уровнях СУБД должна уметь преобразовывать адреса и указатели в соответствующие логические имена и отношения. Такой перевод должен происходить и в обратном направлении – с логического уровня на физический.

65. Инвертированный файл. Технология доступа к данным по вторичному ключу.

Инвертированный файл рассматривается как структурированная индексная информация, в которой хранятся данные о местонахождении каждого элемента контента во всех местах, к примеру, слова или числа, и их расположение в документе или базе данных. Инвертированный файл позволяет осуществлять эффективный поиск нужного элемента данных поисковой системой. Вторичным ключом является набор атрибутов, которому соответствует набор искомых записей. Для обеспечения ускорения доступа по вторичным ключам используются структуры, называемые инвертированными списками, которые послужили основой организации индексных файлов для доступа по вторичным ключам. Инвертированный список в общем случае — это двухуровневая индексная структура. Здесь на первом уровне находится файл или часть файла, в которой упорядоченно расположены значения вторичных ключей. Каждая запись с вторичным ключом имеет ссылку на номер первого блока в цепочке блоков, содержащих номера записей с данным значением вторичного ключа. На втором уровне находится цепочка блоков, содержащих номера записей, содержащих одно и то же значение вторичного ключа. На третьем уровне находится собственно основной файл. Технология доступа к записям по вторичному ключу при подобной организации записей следующая:. на первом шаге мы ищем в области первого уровня заданное значение вторичного ключа, а затем по ссылке считываем блоки второго уровня, содержащие номера записей с заданным значением вторичного ключа, а далее уже прямым доступом загружаем в рабочую область пользователя содержимое всех записей, содержащих заданное значение вторичного ключа.

67. Атрибуты в модели «Сущность-связь». Опредление атрибутов, их назначение, способы изображения на ER-диаграммах.

Атрибуты в модели выступают в качестве средства, с помощью которого моделируются свойства сущности. Задать атрибут в модели, значит поименовать его, привести множество допустимых значений этого атрибута и указать его роль. Примерами атрибутов являются: банковский счет, номер зачетной книжки, курс и т.д. Роль атрибутов в модели «сущность-связь»:

1)описательный атрибут, моделирующий свойства сущности. Например:

фамилия, имя, отчество, факультет, курс, группа;

2) идентификатор - значение этого атрибута однозначно идентифицирует (определяет) каждый экземпляр сущности. Например: номер зачетной книжки;

3) атрибут может выступать в качестве средства, с помощью которого моделируются связи между сущностями.

Для изображения бинарных связей типа has-a (relationships) на ER-диаграммах используется графическая нотация. В соответствии стандартом, принятым в ER-диаграммах, сущности изображается в виде прямоугольника, связи обозначаются ромбами, а максимальное кардинальное число каждой связи указывается внутри ромба. Имя сущности указывается внутри прямоугольника, а имя связи указывается рядом с ромбом. Если сущность обязательно должна участвовать в связи, то на ее линию связи ставится перпендикулярная черта. Если сущность может ( но не обязана) участвовать в связи, то на ее линию связи ставится овал.

Если сущность имеет много атрибутов, такое их перечисление в ER-диаграмме может сделать ее чересчур громоздкой и трудной для восприятия. В подобных случаях список атрибутов сущностей дается отдельно.

68. Языки описания и манипулирования данными иерархической модели.

В рамках иерархической модели выделяют языковые средства описания данных (DDL, Data Definition Language) и средства манипулирования данными (DML).

Каждая физическая база описывается набором операторов, определяющих как ее логическую структуру, так и структуру хранения БД. Описание начинается с оператора DBD: DBD Name = < имя БД>, ACCESS = < способ доступа>

Способ доступа определяет способ организации взаимосвязи физических запи¬сей. Определено 5 способов доступа: HSAM — hierarchical sequential access method (иерархически последовательный метод), HISAM —' hierarchical index sequential access method (иерархически индексно-последовательный метод), HDAM — hierarchical direct access method (иерархически прямой метод), HIDAM — hierarchical index direct access method (иерархически индексно-прямой метод), INDEX — индексный метод.

Далее идет описание наборов данных, предназначенных для хранения БД:

DATA SET DD1 = < имя оператора, определяющего хранимый набор данных>.

DEVICE =< устройство хранения БД>.

[OVFLW = < имя области переполнения>]

После описания всей физической БД идет описание типов сегментов, ее составляющих, в соответствии с иерархией. Описание сегментов всегда начинается с описания корневого сегмента. Общая схема описания типа сегмента такова:

SEGM NAME = < имя сегмента>, BYTES =< размер в байтах>,

FREQ = <средняя частота реализаций сегмента под одним исходным> PARENT = <имя родительского сегмента>

Параметр FREQ определяет среднее количество экземпляров данного сегмента, связанных с одним экземпляром родительского сегмента. Для корневого сегмента параметр PARENT равен 0.

Заканчивается описание схемы вызовом процедуры генерации:

- DBDGEN — указывает на конец последовательности управляющих операторов описания БД;

-FINISH — устанавливает ненулевой код завершения при обнаружении ошибки;

- END — конец.