Модели данных
	ФАКУЛЬТЕТ
	ШИФР-ФАКУЛЬТЕТА,
	НАЗВАНИЕ
	КУРС	КАФЕДРА
	НОМЕР-КУ РСА, ДАТА-	ШИФР-КАФЕДРЫ,
	НАЧАЛА-СЕССИИ, ДАТА-
		НАЗВАНИЕ-КАФЕДРЫ
	ОКОНЧАНИЯ-СЕССИИ
	ГРУППА	ДИСЦИПЛИНА
	ИНДЕКС-ГРУППЫ, ФА-	ШИФР-ДИСЦИПЛИНЫ,
	МИЛИЯ-ИМЯ-ОТЧЕСТ-ВО-	НАЗВАНИЕ-
	СТАРОСТЫ-ГРУППЫ	ДИСЦИПЛИНЫ
	СТУДЕНТ
	№-ЗАЧЕТНОЙ-КНИЖ-КИ,
	№ П/П, ФАМИЛИЯ-ИМЯ-
	ОТЧЕСТВО
	Рисунок 3 Иерархическая БД

11

Модели данных

Классификация моделей данных

Для БД определен полный порядок обхода – «сверху-вниз», «слева- направо».

Манипулирование данными: Примерами типичных операторов манипулирования иерархически организованными данными могут быть следующие операторы:

найти указанное дерево БД;

перейти от одного дерева к другому;

перейти от одной записи к другой внутри дерева (например, от группы - к первому студенту);

перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии;

вставить новую запись в указанную позицию;

удалить текущую запись.

Ограничения целостности: Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя.

12

Модели данных

Классификация моделей данных

Теоретико-графовые модели : Сетевые модели

Типичным представителем является Integrated Database Management System (IDMS) компании Cullinet Software, Inc. Архитектура системы основана на предложениях Data Base Task Group (DBTG) Комитета по языкам программирования (Conference on Data Systems Languages - CODASYL). Отчет DBTG был опубликован в 1971 г., а в 70-х годах появилось несколько систем, среди которых IDMS.

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 записей, соответствующих каждому экземпляру объекта предметной области, и набора связей между этими записями.

Простой пример сетевой схемы БД приведен на рис.4.

13

Модели данных

Рисунок 4. Пример сетевой структуры.

14

Модели данных

Классификация моделей данных

Для сетевых моделей допускается пересечения, циклы.

Циклом называется ситуация, в которой исходный узел является в то же время порожденным узлом.

В некоторых случаях один элемент данных может быть связан с целой совокупностью других элементов данных. Например, одно изделие может поставляться несколькими поставщиками, каждый из которых установил свою цену. Элемент данных ЦЕНА не может быть ассоциирован только с записью ИЗДЕЛИЕ или только с записью ПОСТАВЩИК, а должен быть связан с двумя этими записями. Данные, ассоциированные с совокупностью записей, называют данными пересечения.

Любую сетевую модель можно представить в виде иерархической путем введения избыточности (рис.5). Сеть преобразуется в дерево указанием некоторых узлов дважды. Пациент, сотрудник, вкладчик – на эти три записи расчленилась запись житель. При этом часть полей в этих записях будут дублированными (например, поле ФИО).

15

Модели данных

Рисунок 5 Пример преобразования сетевой структуры в иерархическую структуру.	16

Модели данных

Классификация моделей данных

Манипулирование данными Примерный набор операций :

найти конкретную запись в наборе однотипных записей (инженера Сидорова);

перейти от предка к первому потомку по некоторой связи (к первому сотруднику отдела 310);

перейти к следующему потомку в некоторой связи (от Сидорова к Иванову);

перейти от потомка к предку по некоторой связи (найти отдел Сидорова);

создать новую запись;

уничтожить запись;

модифицировать запись;

включить в связь;

исключить из связи;

переставить в другую связь и т.д.

Ограничения целостности В принципе их поддержание не требуется, но иногда требуют целостности по ссылкам (как в иерархической модели).

17

Модели данных

Классификация моделей данных

Достоинства ранних СУБД:

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).

Недостатки дореляционных СУБД:

слишком сложно пользоваться;

фактически необходимы знания о физической организации данных;

прикладные программы зависят от физической организации;

логика прикладных программ перегружена деталями организации доступа к БД.

18

ФИЗИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ДАННЫХ. МЕХАНИЗМЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ДАННЫХ И ДОСТУПА К ДАННЫМ

Физические модели определяет способ размещения данных в среде хранения и способы доступа к этим данным, которые поддерживаются на физическом уровне. Среди самых важных характеристик любой базы данных следует назвать

производительность, надежность и простоту администрирования.

Знание того, как большинство СУБД физически хранят данные во внешней памяти, представление о параметрах этого хранения и соответствующих методах доступа может очень помочь при проектировании БД, обладающих заданной производительностью.

Любая логическая структура данных представляется на физическом уровне в виде последовательности битов.

Под физической записью будем понимать последовательность битов, которые можно прочесть с помощью одной машинной инструкции. Логические записи находят по ключу или совокупности ключей.

19

ФИЗИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ДАННЫХ. МЕХАНИЗМЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ДАННЫХ И ДОСТУПА К ДАННЫМ

Можно выделить следующие аспекты проблемы физического

представления данных:

Как найти нужную запись? Необходимо установить соответствие между логической записью и адресом физической записи.

Каким образом организовать данные, чтобы их поиск был эффективным, а выборку можно было осуществить по совокупности ключей?

Как можно добавить новую запись к данным, уничтожить старые записи и при этом не нарушить системы адресации и поиска, а также сами структуры данных.

20