Бази данни - анализ


Категория на документа: Информатика



8 Data Models Модели на данни
Модел на данните е Интегрирана колекция от концепции за описване и манипулиране на данните, връзките между данните, както и ограничения наложени върху данните в дадена организация. Моделът на данните представя самата организация. Той трябва да осигури основните понятия и означения, които ще позволят на дизайнерите на база данни и на крайните потребители недвусмислено и точно да общуват (споделят) своето разбиране за данните на организацията. Моделът на данните може да се мисли като състоящ се от три компонента:
1. структурна част (structural part), състояща се от набор от структури данни и правила, според които могат да се изграждат бази данни;
2. манипулативна част (manipulative part), определяща видовете операции, които са позволени за данните (това включва операциите, които се използват за актуализиране или извличане на данни от базата данни и за промяна на структурата на базата данни);
3. набор ограничения на целостта (integrity constraints), което гарантира, че данните точно отразяват реалния свят.
Целта на модела на данни е да се представят на данните и да се направят данните разбираеми. Ако моделът изпълни тази функция, тогава той може да се използва лесно за проектиране на база данни;
В съгласие с the ANSI-SPARC architecture, ще разгледаме три модела на данни:
Има три основни категории data models:
1. object-based,
2. record-based, and
3. physical data models.
Първите две се използват за описание на данните на концептуално и външно ниво.

Object-Based Data Models
Object-based data models използват понятия като обекти, атрибути и взаимоотношения. Дадено образувание е обособен обект (лице, място, нещо, понятие, събитие) в организацията, което трябва да бъде представена в базата данни. Атрибут е свойство, което описва някои аспекти на обекта, който бихме искали да запишем и една връзка е асоциация между обекти.
Някои от най-често срещаните видове object-based data model са:
1. Entity-Relationship
2. Semantic
3. Functional
4. Object-Oriented.
Модела на Entity-Relationship се очертава като една от основните техники за проектиране на бази данни и формира основата за база данни дизайн методологията, използвана в тази книга.
The object-oriented data model разширява дефиницията на същност (entity) и включва не само атрибутите, които описват състоянието на обекта, но също и действията, които са свързани с този обект, тоест, поведението му. Обектът се казва, че е обвързан със състоянието и поведението му.

Record-Based Data Models
При record-based model, базата данни се състои от множество записи с фиксиран формат възможно от различен тип. Всеки тип запис има фиксиран брой полета, като всяко от тях е с фиксирана дължина.
Има три типа record-based логически модели на данни:
1. the relational data model,
2. the network data model, and
3. the hierarchical data model.
The hierarchical and network data models са създадени почти 10 години преди релационния, така че връзките им с традиционната обработка на данни е много по-явна.

Conceptual Modeling

От анализа на архитектурата на три нива ние виждаме, че концептуалната схема е "сърцето" на базата данни. Тя поддържа всички външни изгледи и на свой ред, е осигурена от вътрешна схема. Въпреки това вътрешни схемата е само физическата реализация на концептуалната схема. Концептуална схема трябва да бъде пълно и точно представяне на необходимите данни на предприятието. Ако това не е така, част от информацията за предприятието ще липсва или е ще е неправилно представена и ще имаме затруднения напълно да изградим един или повече от външни изгледи.

Conceptual modeling, or conceptual database design, е процес на изграждане на модел на използване на информацията в дадено предприятие, който е независим от начина на реализация на, както от избраната СУБД, така и на приложните програми, езици за програмиране или всякакви други физически съображения.
Този модел се означава като conceptual data model. Концептуалните модели също се означават и като логически модели в литературата.
Въпреки това в тази книга ние правим разграничение между концептуален и логически модели на данните. Концептуалният модел е независим от всички детайли на реализацията, докато логическият модел предполага познаването на основният модел данни, който се реализира от избраната СУБД.

10. Релационен модел на данните

Дефиниции на основните понятия в релационния модел на данните

Използването на понятията ще бъде в максимална степен съобразено с оригиналното значение, което им дава създателят на релационния модел Едгар Франк Код.
* Отношение (relation): Ако са дадени множествата S1, S2, ..., Sn (не задължително различни), тогава R е отношение на тези n множества, ако R е множество от n-местни кортежи (tuples), във всеки от които първият елемент принадлежи на S1, вторият на S2 и т.н. Или, иначе казано, R е подмножество на декартовото произведение на множествата S1 x S2 x ... x Sn.
По практически съображения и доколкото те съответстват на обекти от реалния свят, при представянето им в базата от данни отношенията получават имена.
* Домен (domain): Множествата S1, S2, ..., Sn наричаме домени на отношението R. Тъй като няколко от домените на едно отношение може да не са различни, то подреждането им е от значение. За да се избегне значимостта на подреждането на домените, то може за всяка различна роля, в която участва даден домен в рамките на отношението да използваме различно наименование - атрибут (attribute).
Т.е. можем да си мислим за атрибутите като наименования на домените, чрез които различаваме различната им употреба в рамките на отношението.
* Степен на отношението (degree): Ако R е отношение на n множества, то отношението е от степен n.
* Първичен ключ (primary key): Даден домен (или комбинация от домени), чиито стойности уникално идентифицират елементите (кортежите) на отношението.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Бази данни - анализ 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.