8. Сетевая модель данных.

Базовые объекты модели: элемент данных, агрегат данных, запись, набор данных.

Элемент данных – это минимальная информационная единица, доступная пользователю. Аналог поля.

Агрегат данных – совокупность элементов данных, имеющих общее имя, которые могут рассматриваться как единое целое. В модели определены агрегаты двух типов: вектор и повторяющаяся группа.

Вектор – линейный набор элементов данных. Пример (Адрес: дом улица кварт. город)

Группа – совокупность векторов Пр: Стипендия – повторяющаяся группа с числом повторения 12.

Запись – совокупность агрегатов или элементов данных моделирующая некоторый класс объектов реального мира. Аналог сегмента или кортежа.

Существует понятие типа записи и экземпляра записи.

Набор – 2х уровневый граф, связывающий 2 типа записей видом 1:M. Набор отражает иерархическую связь между двумя типами записи. Родительский тип записи – владелец набора. Дочерний – член. Для любых 2-х типов записи м. б. задано любое количество наборов, которое их связывает. В рамках набора возможен последовательный просмотр экземпляров членов набора, связанных с одним экземпляром владельца набора. Ограничением набора является то, что один и тот же тип записи не может быть одновременно владельцем и членом набора.

Пример: учителя и группы

Среди всех наборов определяется сингулярный набор, владелец которого – вся система. Обозначается входящей стрелкой. Он имеет имя набора и имя члена набора, но не определён тип записи: владелец набора. Сингулярные наборы позволяют обеспечить доступ к экземплярам отдельных типов данных.

В общем случае сетевая БД представляет совокупность взаимосвязанных наборов. Язык описания данных в сетевой модели содержит описание БД, описание записи, описание набора. Операции манипулирования данными делятся на навигационные и операции модификации.

(+)Высокие возможности по созданию сложных иерархических структур

Возможность эффективной реализации по затратам памяти и оперативности

(-) Высокая сложность и жесткость схемы БД

Сложность для понимания и обработки информации в БД

Ослаблен контроль целостности

9. Реляционная модель данных. Элементы реляционной модели.

Определение. Элементы, информацию о которых сохраняем, называются объектами.

Определение. Совокупность однородных объектов называется набором объектов.

Определение. Свойства, характеризующие объект, называются атрибутами.

Определение. Описание логической структуры базы данных называется схемой.

Схема представляет собой таблицу типов используемых данных. Она содержит имена объектов и их атрибуты и указывает на существующую между ними связь.

Если схема содержит значения элементов данных, её называют экземпляром схемы. Запись - такая структура, в которую можно помещать конкретные значения данных. Экземпляр записи - запись с конкретным значением данных.

Термин схема используется для определения полной таблицы всех типов элементов данных и типов записей, хранимых в базе данных. Термином подсхема определяют описание данных, которое использует прикладной программист. На основе одной схемы можно составить много различных подсхем.

В основе РМД (реляционная модель данных) лежит математическая теория отношений.

Для представления данных математическое отношение используется двояко:

1). Для представления набора объектов,

2). Для представления связей между наборами объектов.

Для представления набора объектов атрибуты интерпретируются столбцами отношения. Множество допустимых значений атрибута интерпретируется соответствующим доменом. Каждый кортеж отношения выполняет роль описания отдельного объекта из набора. Само отношение выполняет роль описания всего набора объектов.

Массив данных, представленный набором реляционных структур, образует реляционную БД. Схема РБД(реляционная база данных) будет представлена набором схем отношений:

R₁(А₁¹, А₂¹,..., А_к¹);

R₂(А₁², А₂²,..., А_l²);

. . . . . . . . . . . . .

R_m(А₁^m, А₂^m,..., А_n^m);

где А_i^j - имя атрибута, R _j - имя отношения.

Одним из основных типов зависимостей, рассматриваемых в РБД, являются функциональные зависимости.

Элементы реляционной модели	Форма представления
Отношение	Таблица
Схема отношения	Заголовок таблицы
Кортеж	Строка таблицы
Сущность	Свойства объекта
Атрибут	Заголовок столбца
Домен	Множество допустимых значений атрибута
Значение атрибута	Значение поля записи
Первичный ключ	Один или несколько атрибутов
Тип данных	Тип значений элементов таблицы

Язык запросов SQL. Основные категории. Типы связывания.

Язык запросов SQL. Основан на реляционном исчислении с переменными-кортежами.

SQL нужен для выполнения операций над таблицами и над данными таблицы.

Как правило, SQL погружен в среду встроенного языка программирования СУБД.

SQL не обладает функциями языка разработки. Он ориентирован на доступ к данным. В этом случае его называют встроенным SQL, то есть он включен в состав средств разработки программ.

Различают 2 основных метода использования встроенного SQL: статический и динамический

При статическом использовании языка в тексте программы имеются вызовы функций языка SQL, которые жестко включаются в выполняемый модуль после компиляции.

При динамическом использовании языка предполагается динамическое построение вызовов SQL функций. Динамический метод используется в случае, когда в приложении заранее неизвестен вид SQL вызова.

Основные категории:

DDL Data Definition Language (Язык определения данных)

Основные команды:

Создать таблицу, Удалить таблицу, Изменить таблицу, Создать представление, Изменить представление, Удалить представление, Создать индекс, Удалить индекс.

DML Data Manipulation Language (Язык манипулирования данными)

Основные команды: Создать строку, Вставить строку, Обновить строку.

DQL Data Query Language (Язык запросов к данным)

Основные команды: Select

DCL Data Control Language (Язык управления данными)

Основная команда: Контроль над возможностью доступа к данным внутри базы данных.

Команды DCL обычно используются для создания объектов, относящихся к управлению доступом пользователей к базе данных, а также для назначения пользователям соответствующих уровней привилегий доступа.

Некоторые команды: Изменить пароль, Дать привилегию, Отменить привилегию

DAC – Data Administration Commands

Данные команды дают пользователю возможность выполнять анализ операций внутри базы данных.

TTC – Transaction Control Commands (Команды управления транзакциями)

Используются только с командами DML: Сохранить транзакцию, Отменить транзакцию, Создать точки внутри групп транзакций

Типы связывания:

1. Связывание по равенству EQUIT JOINS

2. Естественное связывание NATURAL JOINS

3. Связывание по неравенству NON – EQUI JOINS

4. Внешнее связывание OUTER JOINS

5. Рекурсивное связывание SELF JOINS

Связывание по равенству EQUIT JOINS

Самый простой тип. Называется внутренним связыванием (INNER JOIN). При связывании по равенству таблицы связываются по общему столбцу, который в каждой таблице является ключевым.

Естественное связывание NATURAL JOINS

Почти эквивалентно связыванию по равенству, но при естественном связывании повторение эквивалентных строк исключается. Условие связывания оказывается таким же.

Связывание по неравенству NON – EQUI JOINS

При связывании по неравенству 2 или несколько таблиц объединяются по условию неравенства значения столбца одной таблицы значению столбца другой таблицы.

Внешнее связывание OUTER JOINS используется, когда вывод должен содержать все записи одной таблицы, даже если некоторые из ее записей не имеют соответствующих записей в другой таблице. Во многих реализациях языка внешнее связывание разбито на левое (LEFT JOIN), правое (RIGHT JOIN) и полное внешнее связывание (FULL JOIN).

Рекурсивное связывание SELF JOINS

Рекурсивное связывание предполагает связывание таблицы с ней же самой, как будто бы это 2 таблицы, применяя временные переименования таблицы в операторе SQL.

Если нужно связать таблицы, не имеющие общих столбцов, необходимо использовать третью таблицу, имеющую общие столбцы как с 1-ой, так и со 2-ой таблицей. Такая таблица – связующая таблица.