Miezul oricărei baze de date este modelul de date. Model de date - un set de structuri de date și operațiuni de prelucrare .

Un SGBD se bazează pe utilizarea unui model ierarhic, de rețea sau relațional, a unei combinații a acestor modele sau a unui subset al acestora.

Model ierarhic de date.

Conceptele de bază ale unei structuri ierarhice includ: nivel, element, conexiune. Nod este o colecție de atribute de date care descriu un obiect. Într-o diagramă arborescentă ierarhică, nodurile sunt reprezentate ca vârfuri în grafic. Fiecare nod de la un nivel inferior este conectat doar la un singur nod de la un nivel superior. Un arbore ierarhic are un singur vârf (rădăcina arborelui), care nu este subordonat niciunui alt vârf și este situat la nivelul superior (primul) (vezi Fig. 5).

Orez. 5. Model ierarhic de date

Fiecare înregistrare a bazei de date are o singură cale (ierarhică) de la înregistrarea rădăcină. De exemplu, pentru înregistrarea C4 calea trece prin înregistrările A și B3.

Un exemplu de structură ierarhică. Fiecare student învață într-o anumită (doar o singură) grupă, care aparține unei anumite (doar o singură) facultate (vezi Fig. 6).

Orez. 6. Exemplu de organizare ierarhică a datelor

Model de date de rețea

Într-o structură de rețea, fiecare element poate fi conectat la orice alt element (vezi Figura 7).

Orez. 7. Model de date de rețea

Un exemplu de structură de rețea. O bază de date care conține informații despre studenții care participă la proiecte de cercetare (SRW). Este posibil ca un student să participe la mai multe proiecte de cercetare, precum și ca mai mulți studenți să participe la dezvoltarea unui proiect de cercetare (vezi Fig. 8).

Orez. 8. Exemplu de organizare a datelor în rețea

Model de date relaționale

Aceste modele se caracterizează printr-o structură de date simplă, o prezentare ușor de utilizat și capacitatea de a utiliza aparatul formal al algebrei relaționale.

Modelul relațional se concentrează pe organizarea datelor sub formă de tabele bidimensionale. Fiecare tabel relațional (relație) este o matrice bidimensională și are următoarele proprietăți:

· fiecare element de tabel este un element de date;

· toate coloanele din tabel sunt omogene, i.e. toate elementele dintr-o coloană au același tip (numeric, caracter etc.) și lungime;

Fiecare coloană are un nume unic;

· nu există rânduri identice în tabel;

· ordinea rândurilor și coloanelor poate fi arbitrară.

Exemplu. Un tabel relațional poate fi folosit pentru a prezenta informații despre studenții care studiază la o universitate.

Se apelează un câmp a cărui valoare identifică în mod unic înregistrarea corespunzătoare cu o cheie simplă(câmp cheie). Dacă înregistrările sunt identificate în mod unic prin valorile mai multor câmpuri, atunci un astfel de tabel de bază de date are cheie compusă.

Pentru a lega două tabele relaționale, trebuie să includeți cheia primului tabel ca parte a cheii celui de-al doilea tabel (cheile pot coincide); în caz contrar, trebuie să intrați în structura primului tabel cheie externă- cheia celui de-al doilea tabel.

Aceleași date pot fi grupate în tabele în moduri diferite. Gruparea atributelor în tabele ar trebui să fie rațională, adică minimizarea dublării datelor și simplificarea procedurii de prelucrare a acestora.

Normalizarea relațiilor - un aparat formal de restricții privind formarea de relații (tabele), care elimină dublarea, asigură consistența celor stocate în baza de date și reduce costurile cu forța de muncă pentru menținerea (introducerea, ajustarea) bazei de date.

Există cinci forme normale de relații. Aceste formulare sunt menite să reducă redundanța informațiilor de la prima la a cincea formă normală. Prin urmare, fiecare formă normală ulterioară trebuie să îndeplinească cerințele formei anterioare și unele condiții suplimentare. În proiectarea practică a bazelor de date, formele a patra și a cincea nu sunt, de regulă, utilizate.

Să luăm în considerare procedura de normalizare folosind exemplul de proiectare a unei baze de date cu mai multe tabele. Vânzări care contine urmatoarele informatii:

· Informații despre cumpărători.

· Data comenzii si cantitatea de bunuri comandate.

· Data finalizării comenzii și cantitatea de mărfuri vândute.

· Caracteristicile produsului vândut (nume, cost, marcă).

Tabelul 2. Structura tabelului Vânzări

Masa Vânzări poate fi considerată ca o bază de date cu un singur tabel. Problema principală este că conține o cantitate semnificativă de informații repetitive. Această structură de date provoacă următoarele probleme care apar atunci când lucrați cu baza de date:

· Trebuie să petreceți o cantitate semnificativă de timp introducând date repetitive. De exemplu, pentru toate comenzile plasate de același cumpărător, va trebui să introduceți de fiecare dată aceleași informații despre cumpărător.

· Când adresa sau numărul de telefon al unui client se schimbă, toate înregistrările care conțin informații despre comenzile clientului respectiv trebuie ajustate.

· Prezența informațiilor duplicate va duce la o creștere nejustificată a dimensiunii bazei de date. Ca urmare, viteza de execuție a interogării va scădea. În plus, datele duplicate risipesc spațiul pe disc al computerului.

· Orice situație de urgență va necesita timp semnificativ pentru a obține informațiile necesare.

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplu. Utilizați formularul de mai jos

Studenții, studenții absolvenți, tinerii oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

postat pe http://allbest.ru

Modele de baze de date

Introducere

datele programului de informare

Viața modernă este de neconceput fără un management eficient. O categorie importantă o reprezintă sistemele de procesare a informațiilor, de care depinde în mare măsură eficiența oricărei întreprinderi sau instituții. Un astfel de sistem ar trebui:

asigură primirea rapoartelor generale și/sau detaliate privind rezultatele lucrărilor;

vă permit să determinați cu ușurință tendințele celor mai importanți indicatori;

să se asigure că informațiile critice în timp sunt primite fără întârzieri semnificative;

Efectuați o analiză precisă și completă a datelor.

SGBD-urile moderne sunt în principal aplicații Windows, deoarece acest mediu permite utilizarea mai completă a capabilităților unui computer personal decât a unui mediu DOS. Scăderea costului PC-urilor de înaltă performanță nu numai că a dus la o trecere pe scară largă către mediul Windows, unde dezvoltatorul de software poate fi mai puțin preocupat de alocarea resurselor, dar a făcut și software-ul pentru PC în general și SGBD-urile în special mai puțin critice față de resurse hardware de calculator.

Printre cei mai marcanți reprezentanți ai sistemelor de management al bazelor de date se numără: Lotus Approach, Microsoft Access, Borland dBase, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic, precum și bazele de date Microsoft SQL Server și Oracle utilizate în aplicațiile construite folosind tehnologia client -server” . De fapt, orice SGBD modern are un analog, produs de o altă companie, care are un domeniu de aplicare și capabilități similare, orice aplicație este capabilă să lucreze cu multe formate de prezentare a datelor, exportând și importând date datorită prezenței unui număr mare de convertoare; De asemenea, în general acceptate sunt tehnologiile care vă permit să utilizați capabilitățile altor aplicații, de exemplu, procesoare de text, pachete grafice etc. și versiuni încorporate ale limbajelor de nivel înalt (de obicei dialecte SQL și/sau VBA) și instrumente de programare vizuală pentru interfețele aplicațiilor dezvoltate. Prin urmare, nu mai contează în ce limbă și pe ce pachet este scrisă o anumită aplicație și ce format de date este folosit în ea. Mai mult decât atât, standardul „de facto” a devenit „dezvoltare rapidă de aplicații” sau RAD (din engleza Rapid Application Development), bazat pe „abordarea deschisă” larg declarată în literatură, adică necesitatea și posibilitatea utilizării diverselor aplicații. programe și tehnologii pentru a dezvolta sisteme de procesare a datelor mai flexibile și mai puternice. Prin urmare, alături de SGBD-urile „clasice”, sunt din ce în ce mai menționate limbajele de programare Visual Basic 4.0 și Visual C++, care vă permit să creați rapid componentele necesare ale aplicațiilor critice din punct de vedere al vitezei, care sunt dificile și uneori imposibile. să se dezvolte folosind SGBD-uri „clasice”. Abordarea modernă a managementului bazelor de date implică, de asemenea, utilizarea pe scară largă a tehnologiei client-server.

Astfel, astăzi dezvoltatorul nu este legat de niciun pachet specific și, în funcție de sarcina la îndemână, poate folosi o varietate de aplicații. Prin urmare, direcția generală de dezvoltare a DBMS și a altor instrumente de dezvoltare a aplicațiilor în prezent pare mai importantă.

1.Baze de date

Dispoziții generale

Scopul oricărui sistem informațional este de a prelucra date despre obiecte din lumea reală. În sensul larg al cuvântului, o bază de date este o colecție de informații despre obiecte specifice din lumea reală în orice domeniu. Un domeniu este de obicei înțeles ca o parte a lumii reale care este supusă studiului pentru organizarea managementului și în cele din urmă a automatizării, de exemplu, o întreprindere, o universitate etc.

Atunci când creează o bază de date, utilizatorul se străduiește să organizeze informațiile în funcție de diferite caracteristici și să recupereze rapid un eșantion cu o combinație arbitrară de caracteristici. Acest lucru se poate face numai dacă datele sunt structurate.

Structurarea este introducerea de convenții despre modul în care datele ar trebui să fie prezentate.

Datele nestructurate sunt date înregistrate, de exemplu, într-un fișier text.

Utilizatorii bazei de date pot fi diverse programe de aplicații, pachete software, precum și experți în domeniu care acționează ca consumatori sau surse de date, numiți utilizatori finali.

În tehnologia modernă a bazelor de date, se presupune că crearea unei baze de date, susținerea acesteia și asigurarea accesului utilizatorilor la aceasta se realizează central, folosind instrumente software speciale - un sistem de gestionare a bazelor de date.

O bază de date (DB) este o colecție numită de date structurate legate de un domeniu specific.

Un sistem de management al bazelor de date (DBMS) este un set de instrumente software și lingvistice necesare pentru a crea baze de date, a le menține la zi și a organiza căutarea informațiilor necesare în ele.

Caracterul centralizat al gestionării datelor în baza de date impune existența unei anumite persoane (grup de persoane) căreia îi sunt încredințate funcțiile de administrare a datelor stocate în baza de date.

Clasificarea bazei de date

Pe baza tehnologiei de prelucrare a datelor, bazele de date sunt împărțite în centralizate și distribuite date.

O bază de date centralizată este stocată în memoria unui sistem informatic. Dacă acest sistem informatic este o componentă a unei rețele de calculatoare, este posibil accesul distribuit la o astfel de bază de date. Această metodă de utilizare a bazelor de date este adesea folosită în rețelele locale de PC.

O bază de date distribuită constă din mai multe părți, eventual suprapuse sau chiar duplicate, stocate în diferite computere dintr-o rețea de calculatoare. Lucrul cu o astfel de bază de date se realizează folosind un sistem de management al bazelor de date distribuite (RDBMS).

Pe baza metodei de accesare a datelor, bazele de date sunt împărțite în baze de date cu acces local și baze de date cu acces la distanță (rețea).

Sistemele de baze de date centralizate cu acces la rețea necesită arhitecturi diferite. structuri ale unor astfel de sisteme;

* server de fișiere;

* client server.

Server de fișiere. Arhitectura sistemelor de baze de date cu acces la rețea presupune alocarea uneia dintre mașinile de rețea ca una centrală (server de fișiere). O bază de date centralizată partajată este stocată pe o astfel de mașină. Toate celelalte mașini din rețea îndeplinesc funcțiile stațiilor de lucru care acceptă accesul sistemului utilizatorului la baza de date centralizată. Fișierele bazei de date, în conformitate cu solicitările utilizatorilor, sunt transferate pe stațiile de lucru, unde se realizează cea mai mare parte a procesării. Cu o intensitate mare de acces la aceleași date, performanța sistemului informațional scade. De asemenea, utilizatorii pot crea baze de date locale pe stațiile de lucru, pe care le folosesc exclusiv.

Client server. Acest concept implică faptul că, pe lângă stocarea unei baze de date centralizate, o mașină centrală (server de baze de date) trebuie să se ocupe de cea mai mare parte a procesării datelor. O solicitare de date emisă de un client (stație de lucru) declanșează o căutare și preluare de date pe server. Datele preluate (dar nu și fișierele) sunt transportate prin rețea de la server la client. O caracteristică specifică a arhitecturii client-server este utilizarea limbajului de interogare SOL.

Elemente structurale ale bazei de date

Conceptul de bază de date este strâns legat de concepte de elemente structurale precum câmp, înregistrare, fișier (tabel).

Un câmp este o unitate elementară de organizare logică a datelor, care corespunde unei unități indivizibile de informații - un detaliu. Următoarele caracteristici sunt utilizate pentru a descrie domeniul:

nume, de exemplu. Nume, prenume, patronimic, data nașterii;

tip, de exemplu, caracter, numeric, calendar;

lungime, de exemplu, 15 octeți și va fi determinată de numărul maxim posibil de caractere;

precizie pentru datele numerice, cum ar fi două zecimale pentru a afișa partea fracțională a unui număr.

O înregistrare este o colecție de câmpuri legate logic. O instanță de înregistrare este o implementare separată a unei înregistrări care conține valori specifice pentru câmpurile sale.

Un fișier (tabel) este o colecție de instanțe de înregistrări cu aceeași structură.

Structura unei înregistrări de fișier specifică câmpuri ale căror valori sunt chei primare (PC), care identifică o instanță a unei înregistrări și chei secundare (VC), care acționează ca caracteristici de căutare sau de grupare (mai multe înregistrări pot fi găsite după valoarea a cheii secundare).

2.Tipuri de modele de date

Dispoziții generale

Miezul oricărei baze de date este modelul de date. Un model de date este un set de structuri de date, constrângeri de integritate și operații de manipulare a datelor. Folosind un model de date, obiectele de domeniu și relațiile dintre ele pot fi reprezentate.

Un model de date este un set de structuri de date și operațiuni de procesare.

Un SGBD se bazează pe utilizarea unui model ierarhic, de rețea sau relațional, a unei combinații a acestor modele sau a unui subset al acestora [I].

Să ne uităm la trei tipuri principale de modele de date: ierarhice, de rețea și relaționale.

Model ierarhic de date

O structură ierarhică reprezintă un set de elemente interconectate prin definiție aceste reguli. Obiectele legate prin relații ierarhice formează un grafic direcționat (arborele inversat).

Conceptele de bază ale unei structuri ierarhice includ: nivel, element (nod), conexiune. Un nod este o colecție de atribute de date care descriu un obiect. Într-o diagramă arborescentă ierarhică, nodurile sunt reprezentate ca vârfuri în grafic. Fiecare nod de la un nivel inferior este conectat doar la un singur nod de la un nivel superior. Un arbore ierarhic are un singur vârf (rădăcina arborelui), care nu este subordonat niciunui alt vârf și este situat la nivelul de sus (primul) nivel. Nodurile dependente (slave) sunt situate pe al doilea, al treilea etc. niveluri. Numărul de arbori din baza de date este determinat de numărul de înregistrări rădăcină.

Fiecare înregistrare de bază de date are o singură cale (ierarhică) de la înregistrarea rădăcină.

Model de date de rețea

Într-o structură de rețea, cu aceleași concepte de bază (nivel, nod, conexiune), fiecare element poate fi conectat la orice alt element.

Model de date relaționale

Conceptul de relațional relaţie - relaţie) este asociată cu evoluţiile celebrului specialist american în domeniul sistemelor de baze de date E. Codd.

Aceste modele se caracterizează prin simplitatea structurii datelor, reprezentarea tabelară ușor de utilizat și capacitatea de a utiliza aparatul formal al algebrei relaționale și calculului relațional pentru procesarea datelor.

Modelul relațional se concentrează pe organizarea datelor sub formă de tabele bidimensionale. Fiecare tabel relațional este o matrice bidimensională și are următoarele proprietăți:

· fiecare element de tabel este un element de date;

· toate coloanele din tabel sunt omogene, i.e. toate elementele dintr-o coloană au același tip (numeric, caracter etc.) și lungime;

Fiecare coloană are un nume unic;

· nu există rânduri identice în tabel;

· ordinea rândurilor și coloanelor poate fi arbitrară.

Relațiile sunt prezentate sub formă de tabele, ale căror rânduri corespund tuplurilor sau înregistrărilor, iar coloanele corespund atributelor, domeniilor și câmpurilor relației.

Un câmp, a cărui valoare identifică în mod unic înregistrarea corespunzătoare, se numește cheie simplă (câmp cheie). Dacă înregistrările sunt identificate în mod unic prin valorile mai multor câmpuri, atunci un astfel de tabel de bază de date are o cheie compusă.

Pentru a lega două tabele relaționale, trebuie să includeți cheia primului tabel ca parte a cheii celui de-al doilea tabel (cheile pot coincide); în caz contrar, trebuie să introduceți o cheie străină în structura primului tabel - cheia celui de-al doilea tabel.

3.De către conceptul de obiect informaţional

Un obiect informațional este o descriere a unei entități (obiect real, fenomen, proces sa, evenimente) sub forma unui set de detalii legate logic (elemente de informare). T A Ce entități pentru obiectele informaționale pot fi: atelier, depozit, material, universitate, student, promovarea examenelor etc.

Un obiect informațional cu o anumită compoziție și structură necesară formează o clasă (tip), căruia i se atribuie un nume unic (desemnare simbolică), de exemplu Student, Session, St. ipendia.

Un obiect de informare are multe implementări - instanțe, fiecare dintre acestea fiind reprezentată de un set de valori specifice de atribut și este identificată printr-o valoare cheie (simplu - un atribut sau compus - mai multe atribute). Detaliile rămase ale obiectului informațional sunt descriptive. În același timp, aceleași detalii în unele obiecte informaționale pot fi cheie, iar în altele - descriptive. Un obiect de informare poate avea mai multe chei.

4.Conceptul de normalizare a relaţiilor

Aceleași date pot fi grupate în tabele (relații) în moduri diferite, de ex. este posibil să se organizeze diverse seturi de relaţii de obiecte informaţionale interconectate. Gruparea atributelor în relații trebuie să fie rațională, adică. minimizarea dublării datelor și simplificarea procedurii de prelucrare și actualizare.

Un anumit set de relații are proprietăți mai bune pentru includerea, modificarea și ștergerea datelor decât toate celelalte seturi posibile de relații dacă îndeplinește cerințele pentru normalizarea relațiilor.

Normalizarea relațiilor este un aparat formal de restricții privind formarea relațiilor (tabele), care elimină dublarea, asigură consistența celor stocate în baza de date și reduce costurile cu forța de muncă pentru menținerea (introducerea, ajustarea) bazei de date.

Sunt identificate trei forme normale de relații și se propune un mecanism care permite ca orice relație să fie convertită la a treia formă normală (cea mai perfectă).

Prima formă normală

O relație se numește normalizată sau redusă la prima formă normală dacă toate atributele ei sunt simple (în continuare indivizibile). Convertirea unei relații la prima formă normală poate duce la o creștere a numărului de atribute (câmpuri) ale relației și la o schimbare a cheii.

De exemplu, relația Student = (Număr, Prenume, Prenume, Patronimic, Data, Grup) este exprimată în prima formă normală.

A doua formă normală

Pentru a lua în considerare problema reducerii relațiilor la a doua formă normală, este necesar să se dea n explicații ale unor concepte precum dependența funcțională și dependența funcțională completă.

Detaliile descriptive ale unui obiect de informare sunt conectate logic la o cheie comună, această conexiune este de natura unei dependențe funcționale a detaliilor.

Dependența funcțională a detaliilor este o dependență în care o instanță a unui obiect informațional corespunde unei anumite valori a unui atribut cheie cu o singură valoare a unui atribut descriptiv.

Această definiție a dependenței funcționale ne permite să identificăm obiecte informaționale independente atunci când analizăm toate relațiile dintre detaliile domeniului subiectului.

În cazul unei chei compuse se introduce conceptul de dependență completă funcțional.

Dependența completă funcțional a atributelor non-cheie este că fiecare atribut non-cheie este dependent funcțional de cheie, dar nu este dependent funcțional de nicio parte a cheii compuse.

O relație va fi în a doua formă normală dacă este în prima formă normală și fiecare atribut non-cheie este complet dependent funcțional de cheia compusă.

A treia formă normală

Conceptul de a treia formă normală se bazează pe conceptul de dependență intransitivă.

O dependență tranzitivă apare atunci când unul dintre cele două atribute descriptive depinde de o cheie, iar celălalt atribut descriptiv depinde de primul atribut descriptiv.

O relație va fi în a treia formă normală dacă este în a doua formă normală forma finală, iar fiecare atribut non-cheie depinde în mod intransitiv de cheia primară.

Pentru a elimina dependența tranzitivă a detaliilor descriptive, este necesar să „divizăm” obiectul informațional original. Ca rezultat al împărțirii, unele detalii sunt eliminate din obiectul de informații inițial și incluse în alte obiecte de informații (posibil nou create).

TIPURI DE CONEXIUNI

Toate obiectele informaționale din domeniul subiectului sunt interconectate. Conexiunile sunt diferite Există mai multe tipuri pentru care au fost introduse următoarele denumiri:

unu la unu (1:1);

unu la mai mulți (1: M);

multi la multi (M: M).

O relație unu-la-unu (1:1) presupune că la un moment dat o instanță a obiectului informațional A corespunde nu mai mult de o instanță a obiectului informațional B și invers.

Într-o relație unu-la-mai multe (1:M), o instanță a obiectului informațional A corespunde la 0, 1 sau mai multe instanțe ale obiectului B, dar fiecare instanță a obiectului B este asociată cu cel mult 1 instanță a obiectului A. Grafic, această corespondență arată ca

O relație multi-la-mulți (M:M) presupune că la un moment dat o instanță a obiectului informațional A corespunde la 0, 1 sau mai multe instanțe ale obiectului B și invers.

Arhitectura DBMS

Bazele de date și software-ul pentru crearea și întreținerea lor (DBMS) au o arhitectură pe mai multe niveluri.

Există niveluri conceptuale, interne și externe de reprezentare a datelor bazei de date, care corespund unor modele cu scop similar,

Nivelul conceptual corespunde aspectului logic al prezentării datelor de domeniu într-o formă integrată. Modelul conceptual constă din multe instanțe de diferite tipuri de date, structurate în conformitate cu cerințele SGBD pentru structura logică a bazei de date.

Stratul intern reprezintă organizarea necesară a datelor în mediul de stocare și corespunde aspectului fizic al prezentării datelor. Modelul intern constă din instanțe de înregistrare individuale stocate fizic pe medii externe.

Stratul exterior acceptă vizualizări private ale datelor solicitate de anumiți utilizatori. Modelul extern este un subset al modelului conceptual. Este posibil să se intersecteze modele externe pe baza datelor. Structura de date logice private pentru o anumită aplicație (sarcină) sau utilizator corespunde unui model sau subschemă de bază de date externă. Cu ajutorul modelelor externe este suportat accesul autorizat la datele bazei de date aplicației (compoziția și structura datelor modelului conceptual de bază de date disponibil în aplicație este limitată, iar modurile acceptabile de prelucrare a acestor date sunt specificate: introducere, editare, ștergere, căutare).

Apariția unor noi sau modificări ale nevoilor de informații ale aplicațiilor existente impun definirea unor modele externe corecte pentru acestea, în timp ce nu apar modificări la nivelul modelului conceptual și al datelor interne. Modificările în modelul conceptual, cauzate de apariția de noi tipuri de date sau de modificări ale structurilor, pot să nu afecteze toate aplicațiile, de exemplu. se asigură o anumită independenţă a programelor faţă de date. Modificările în modelul conceptual ar trebui să se reflecte în modelul intern, iar dacă modelul conceptual rămâne neschimbat, este posibil să se modifice independent modelul bazei de date interne pentru a-și îmbunătăți caracteristicile (timpul de acces la date, consumul de memorie al dispozitivelor externe etc. ). Astfel, baza de date implementează principiul independenței relative a organizării logice și fizice a datelor.

Conceptul de model informaţional-logic

Proiectarea bazei de date constă în construirea unui set de modele de date interconectate.

Cea mai importantă etapă a proiectării bazei de date este dezvoltarea unui model infologic (informațional-logic) al domeniului subiectului care nu este orientat spre DBMS. În modelul informațional, compoziția și structura datelor, precum și nevoile de informații ale aplicației (sarcini și interogări), sunt reflectate într-o formă integrată prin intermediul structurilor de date.

Modelul informațional-logic (mitologic) al domeniului subiectului reflectă domeniul sub forma unui set de obiecte informaționale și conexiunile structurale ale acestora.

Modelul informațional al domeniului subiectului este construit mai întâi. Un model de informare preliminară este construit în etapa pre-proiect și apoi rafinat în etapele ulterioare ale proiectului. crearea bazei de date. Apoi, pe baza ei, se construiesc modele conceptuale (logice), interne (fizice) și externe.

5. Funcționalitatea DBMS

Prezentare generală DBMS

Un sistem de gestionare a bazelor de date este un sistem software conceput pentru a crea o bază de date generală pe un computer care este utilizată pentru a rezolva multe probleme. Astfel de sisteme servesc la menținerea la zi a bazei de date și pentru a oferi utilizatorilor acces efectiv la datele conținute în ea în limitele drepturilor acordate utilizatorilor.

SGBD-ul este conceput pentru gestionarea centralizată a bazelor de date în beneficiul tuturor celor care lucrează în acest sistem.

În funcție de gradul de universalitate, se disting două clase de SGBD:

sisteme de uz general;

sisteme specializate.

SGBD-urile de uz general nu se concentrează pe niciun domeniu sau pe nevoile de informații ale oricărui grup de utilizatori. Fiecare sistem de acest fel este implementat ca un produs software capabil să funcționeze pe un anumit model de computer într-un anumit sistem de operare și este furnizat multor utilizatori ca produs comercial. Astfel de SGBD-uri au mijloacele de a le configura să lucreze cu o anumită bază de date. Utilizarea unui SGBD cu scop general ca instrument pentru crearea de sisteme informatice automatizate bazate pe tehnologia bazelor de date poate reduce semnificativ timpul de dezvoltare și poate economisi resursele de muncă. Aceste SGBD-uri au dezvoltat funcționalitate și chiar o anumită redundanță funcțională.

SGBD-urile specializate sunt create în cazuri rare când este imposibil sau nepotrivit să utilizați un SGBD de uz general.

SGBD-urile de uz general sunt sisteme software complexe concepute pentru a îndeplini întregul set de funcții asociate cu crearea și funcționarea unei baze de date a sistemului informațional.

Piața de software pentru PC are un număr mare de sisteme comerciale de gestionare a bazelor de date de uz general, diverse în funcționalitatea lor, precum și instrumente pentru mediul lor pentru aproape toate modelele de mașini produse în serie și pentru diferite sisteme de operare.

SGBD-urile utilizate în prezent au caracteristici pentru a asigura integritatea datelor și securitatea robustă, permițând dezvoltatorilor să asigure o securitate mai mare a datelor cu un efort de programare la nivel scăzut. Produsele care funcționează în mediul WINDOWS se disting prin ușurința în utilizare și instrumentele de productivitate încorporate.

Să luăm în considerare principalele caracteristici ale unor SGBD - lideri pe piața de programe destinate atât dezvoltatorilor de sisteme informatice, cât și utilizatorilor finali,

Grupul de produse software luate în considerare include:

dBASE IV 2.0, Borland International;

Microsoft Access 2.0;

Microsoft FoxPro 2.6 pentru DOS;

Microsoft FoxPro 2.6 pentru Windows, Microsoft Corp.;

Paradox pentru DOS 4.5;

Paradox pentru Windows, versiunea 4.5 de către Borland.

Performanță DBMS

Performanța DBMS este evaluată:

timpul de executare a cererii;

viteza de căutare a informațiilor în câmpuri neindexate;

timpul de executare a operațiunilor de import al bazei de date din alte formate;

viteza de creare a indexurilor și efectuarea de operațiuni în masă precum actualizarea, inserarea, ștergerea datelor;

numărul maxim de accesări paralele la date în modul multi-utilizator;

timpul de generare a raportului.

Performanța unui SGBD este influențată de doi factori:

SGBD-urile care monitorizează integritatea datelor poartă o sarcină suplimentară pe care alte programe nu o experimentează;

Performanța programelor de aplicații native depinde în mare măsură de proiectarea și construcția corectă a bazei de date.

Cele mai rapide produse software nu au cea mai avansată funcționalitate la nivel de procesor DBMS.

Cel mai rapid DBMS este FoxPro 2.6, dar nu are capabilitățile de integritate a datelor ale DBMS-ului Access 2.0 mai lent.

Asigurarea integritatii datelor la nivel de baza de date

Această caracteristică presupune prezența unor mijloace care să asigure că informațiile din baza de date rămân corecte și complete în orice moment. Trebuie stabilite reguli de integritate și acestea trebuie stocate împreună cu baza de date și aplicate la nivel global. Integritatea datelor trebuie asigurată indiferent de modul în care datele sunt introduse în memorie (int. în modul activ, prin import sau folosind un program special).

Mijloacele de asigurare a integrității datelor la nivel de SGBD includ:

* instrumente încorporate pentru atribuirea unei chei primare, inclusiv instrumente pentru lucrul cu tipuri de câmpuri cu increment automat, atunci când SGBD atribuie independent o nouă valoare unică;

* mijloace de menținere a integrității referențiale, care asigură înregistrarea informațiilor despre relațiile de tabel și opresc automat orice operațiune care duce la o încălcare a integrității referențiale.

Unele SGBD-uri au un procesor SGBD bine conceput pentru a implementa caracteristici precum unicitatea cheilor primare, restricția (prevenirea) operațiunilor și chiar actualizările și ștergerile în cascadă de informații. În astfel de sisteme, o verificare a validității atribuite unui câmp sau unui tabel va fi întotdeauna efectuată după ce datele au fost modificate, și nu doar la introducerea informațiilor folosind un formular de ecran. Această proprietate poate fi configurată pentru fiecare câmp și pentru înregistrarea în ansamblu, ceea ce vă permite să controlați nu numai valorile câmpurilor individuale, ci și relațiile dintre mai multe câmpuri dintr-o înregistrare dată.

Access și Paradox pentru Windows se apropie mult mai mult decât alte SGBD-uri de modelul relațional în ceea ce privește fiabilitatea menținerii integrității datelor la nivelul bazei de date; regulile sunt stocate împreună cu baza de date și sunt aplicate automat.

DBMS dBASE IV și FoxPro 2.6 (DOS și WINDOWS) nu au deloc acest tip de instrumente, iar intrarea în procedurile programului care asigură respectarea regulilor de integritate este responsabilitatea programatorului.

Securitate

Unele SGBD-uri oferă caracteristici de securitate a datelor. Astfel de instrumente asigură următoarele operații:

* criptarea programelor de aplicație;

* criptarea datelor;

* protecție cu parolă;

* restrictionarea nivelului de acces (la baza de date, la tabel, la dictionar, pentru utilizator).

Cel mai înalt nivel de securitate a datelor este implementat în DBMS dBASE IV. Administratorul poate atribui diferite drepturi de acces sistemului la nivel de fișier și câmp și, de asemenea, poate organiza criptarea automată a datelor.

Access 2.0 are caracteristici de securitate bune. Aceasta implică atribuirea de parole utilizatorilor individuali sau grupurilor de utilizatori și atribuirea de drepturi de acces diferite la tabele, interogări, rapoarte, macrocomenzi sau obiecte noi la nivel de utilizator sau grup.

Lucrul în medii multi-utilizator

Aproape toate SGBD-urile discutate sunt concepute pentru a funcționa în medii multi-utilizator, dar au capacități diferite pentru aceasta.

Procesarea datelor în medii multi-utilizator presupune ca produsul software să îndeplinească următoarele funcții:

* blocarea unei baze de date, fișier, înregistrare, câmp;

* identificarea postului care a stabilit blocarea;

* actualizarea informatiilor dupa modificare;

* controlul timpului și repetarea apelurilor;

* procesarea tranzacției (o tranzacție este o secvență de operații ale utilizatorului pe o bază de date care păstrează integritatea logică a acesteia);

* lucrul cu sisteme de rețea (LAN Manager, NetWare, Unix).

DBMS Paradox pentru DOS 4.5, Access 2.0 și dBASE IV au cele mai bune capacități pentru lucrul în medii multi-utilizator.

Import Export

Această caracteristică reflectă:

* capacitatea de a procesa informații SGBD pregătite de alt software;

* capacitatea altor programe de a utiliza datele generate prin intermediul SGBD-ului în cauză.

Următoarele formate de fișiere prezintă un interes deosebit: fișiere ASCII, .DBF,WK*, .XLS.

Toate SGBD-urile discutate aici au capacități bune de import și export de date.

Accesarea datelor folosind limbajul SQL

Limbajul de interogare SQL (Structured Query Language) este implementat într-un număr de SGBD-uri populare pentru diferite tipuri de computere, fie ca unul de bază, fie ca alternativă. Datorită utilizării pe scară largă, este un limbaj de interogare standard internațional. Limbajul SQL oferă capabilități avansate atât pentru utilizatorii finali, cât și pentru oamenii de știință de date.

Compatibilitatea cu sistemele SQL joacă un rol important atunci când se așteaptă lucrul cu datele corporative. SGBD-urile care sunt bine pregătite să funcționeze ca instrumente primare de procesare a informațiilor pentru sistemele SQL pot deschide ușa sistemelor cu o arhitectură client-server.

SGBD-urile au acces la datele SQL în următoarele cazuri:

bazele de date sunt compatibile cu ODBC (Open Database Connectivity);

a fost implementat suport nativ pentru bazele de date SQL;

este posibil să se implementeze interogări SQL pe date locale.

Multe SGBD-uri se pot conecta „transparent” la sistemele de intrare SQL folosind ODBC sau drivere care fac parte din acestea, astfel încât este posibil să se creeze programe de aplicație pentru ele. Unele produse software folosesc, de asemenea, SQL atunci când procesează cereri interactive de date situate pe un server sau desktop.

Access 2.0 și Paradox pentru Windows funcționează cu surse de date SQL compatibile cu ODBC.

FoxPro (pentru dos și pentru Windows) vine cu biblioteci suplimentare care oferă acces la bazele de date SQL care pot funcționa cu ODBC, dar această capacitate este mai puțin integrată decât instrumentele de captură de date front-end din Access și Paradox pentru Windows.

Puteți gestiona direct bazele de date Access folosind SQL și puteți transmite interogări SQL de la capăt la capăt la bazele de date SQL compatibile cu ODBC, cum ar fi MS SQL Server și Oracle, astfel încât Access poate servi ca instrument de dezvoltare pentru sisteme scalabile client-server.

Capabilități de interogare și instrumente de dezvoltare a aplicațiilor

SGBD-urile orientate către dezvoltatori au instrumente avansate pentru crearea de aplicații. Elementele instrumentelor de dezvoltare a aplicațiilor includ:

* limbaje de programare puternice;

* mijloace de implementare a meniurilor, formulare de ecran pentru introducerea/ieșirea datelor și generarea de rapoarte;

* instrumente pentru generarea de aplicații (programe de aplicație);

* generarea de fișiere executabile.

Funcționalitatea modelelor de date este disponibilă utilizatorului SGBD datorită instrumentelor sale de limbaj.

Implementarea interfețelor lingvistice se poate face în diferite moduri. Pentru utilizatorii cu înaltă calificare (dezvoltatori de sisteme de aplicații complexe), instrumentele de limbaj sunt prezentate cel mai adesea în forma lor sintactică explicită. În alte cazuri, funcțiile de limbaj pot fi accesate indirect, atunci când sunt implementate sub formă de diferite tipuri de meniuri, scripturi de dialog. , sau tabele completate de utilizator. Pe baza unor astfel de date de intrare, instrumentele de interfață formează structuri sintactice adecvate ale limbajului de interfață și le transmit pentru execuție sau le includ în codul programului de aplicație generat. Interfețele cu utilizare implicită a limbajului sunt utilizate pe scară largă în SGBD-urile pentru calculatoare personale. Un exemplu de astfel de limbaj este limbajul QBE (Query-By-Example).

Instrumentele lingvistice sunt folosite pentru a îndeplini două funcții principale:

descrieri ale vizualizării bazei de date;

efectuarea de operațiuni de manipulare a datelor.

Prima dintre aceste funcții este furnizată de limbajul de descriere (definiție) a datelor (DDL). Descrierea unei baze de date folosind LDB se numește schemă de bază de date. Acesta include o descriere a structurii bazei de date și a constrângerilor de integritate impuse acesteia în cadrul acelor reguli care sunt reglementate de modelul de date al SGBD utilizat. DML-ul unor SGBD-uri oferă, de asemenea, posibilitatea de a seta restricții privind accesul la date sau permisiunile utilizatorului.

LDL nu este întotdeauna formalizat sintactic ca un limbaj independent. Poate face parte dintr-un limbaj de date unificat care combină definirea datelor și capabilitățile de manipulare a datelor.

Limbajul de manipulare a datelor (DML) vă permite să interogați operațiunile furnizate în sistem pe datele din baza de date.

Există numeroase exemple de limbaje DBMS care combină descrierea datelor și capabilitățile de manipulare a datelor într-un singur cadru sintactic. Un limbaj popular de acest fel este limbajul relațional SQL.

SGBD-urile dBASE IV și FoxPro acceptă limbajul de programare xBASE, care este încă un standard important pentru baze de date.

FoxPro 2.6 oferă programelor xBASE calități bazate pe ferestre, bazate pe evenimente. Când scrieți o aplicație, FoxPro folosește un manager de proiect pentru a gestiona diverse fișiere sursă și de date. Această componentă urmărește elemente individuale: programe, seturi de formulare de ecran, rapoarte și fișiere de bază de date și vă permite să compilați programul aplicației într-un fișier executabil.

Limbajul de programare Access Basic conține capabilități de comunicații OLE 2.0 care vă permit să manipulați obiecte din alte aplicații compatibile cu OLE 2.0. În plus, acest limbaj vă permite să creați obiecte de bază de date (interogări, tabele), să modificați structura bazei de date și să creați indecși direct din programul de aplicație.

Toate software-urile luate în considerare au mijloace automate pentru crearea de formulare de ecran, interogări, rapoarte, meniuri, autocolante și litere standard. Pentru a crea aceste obiecte vizuale și structurale, un număr de SGBD-uri folosesc instrumente speciale numite „vrăjitori” sau „vrăjitori”.

6. Comenzi pentru efectuarea operaţiilor tipice

Structura tipică a interfeței

Când lucrați cu SGBD, câmpul de lucru și panoul de control sunt afișate pe ecran. Panoul de control include un meniu, o zonă de control auxiliară și o linie de ajutor. Locația acestor zone pe ecran poate fi arbitrară și depinde de caracteristicile unui anumit program. Unele SGBD-uri vă permit să afișați o fereastră de directive (fereastra de comandă) sau o linie de comandă. Vă puteți familiariza cu vizualizarea de ecran a unui astfel de software folosind exemplul ferestrei SGBD Access 2.0.

Bara de meniu conține principalele moduri de program. Selectând una dintre ele, utilizatorul are acces la un submeniu derulant care conține o listă de comenzi incluse în acesta. Selectarea unor comenzi din meniul derulant va duce la apariția unor submeniuri suplimentare.

Zona de control auxiliară include:

* bara de stare;

* bare de instrumente;

* bare de defilare verticale și orizontale.

În bara de stare (linia de stare) utilizatorul va găsi informații despre modul de funcționare curent al programului, numele fișierului bazei de date curente etc. Bara de instrumente (meniul cu pictograme) conține un anumit număr de butoane (pictograme) concepute pentru a rapid activați execuția anumitor comenzi din meniu și programe de funcții. Pentru a afișa zone ale unui tabel, formular sau raport de bază de date care nu sunt afișate în prezent pe ecran, utilizați barele de defilare verticale și orizontale.

Linia de indicii are scopul de a furniza mesaje utilizatorului cu privire la posibilele sale acțiuni în acest moment.

O caracteristică importantă a unui SGBD este utilizarea unui buffer de stocare intermediar atunci când se efectuează un număr de operațiuni. Un buffer este utilizat în timpul comenzilor de copiere și mutare pentru a stoca temporar datele copiate sau mutate înainte de a fi direcționate către o nouă adresă. Când datele sunt șterse, acestea sunt, de asemenea, plasate într-un buffer. Conținutul buffer-ului este stocat până când o nouă bucată de date este scrisă în el.

Programele DBMS au un număr suficient de comenzi, fiecare având parametri (opțiuni) diferiți. Acest sistem de comenzi, împreună cu opțiunile suplimentare, formează un meniu cu caracteristici proprii pentru fiecare tip de SGBD Selectarea unei anumite comenzi din meniu se face în una din următoarele două moduri;

trecerea cursorului peste comanda selectată în meniu folosind tastele cursor și apăsând tasta enter;

prin introducerea primei litere a comenzii selectate de la tastatură.

Puteți obține informații suplimentare despre comenzile care alcătuiesc meniul DBMS și despre utilizarea lor prin intrarea în modul ajutor.

În ciuda particularităților SGBD, setul de comenzi furnizate utilizatorului de un sistem mediu de gestionare a bazelor de date poate fi împărțit în următoarele grupuri tipice:

comenzi pentru lucrul cu fișiere;

comenzi de editare;

comenzi de formatare;

comenzi pentru lucrul cu Windows;

comenzi pentru lucrul în principalele moduri SGBD (tabel, formular, interogare, raport);

obţinerea de informaţii de referinţă.

Comenzi pentru lucrul cu fișiere

Când lucrează cu fișiere, programul permite utilizatorului să:

* creați noi obiecte de bază de date;

* salvați și redenumiți obiectele create anterior;

* deschide bazele de date existente;

* închide obiectele deschise anterior;

* imprimați obiectele bazei de date pe imprimantă.

Procesul de imprimare începe cu selectarea unui driver de imprimantă. Fiecare tip de imprimantă necesită propriul driver. Următorul pas este să setați parametrii paginii, să creați anteturi și subsoluri și să selectați tipul și dimensiunea fontului. În continuare, ar trebui să setați numărul de copii, calitatea imprimării și numărul sau numărul de pagini ale documentului de imprimat.

Comanda de previzualizare vă permite să vă faceți o idee despre aspectul general al informațiilor ieșite la imprimantă înainte de imprimare. Amplasarea informațiilor pe o pagină poate fi ajustată optim la parametrii ei selectați prin scalare și centrare.

În unele SGBD, grupul de comenzi luate în considerare include comenzi care oferă posibilitatea de a exporta-import și de a atașa tabele create de alt software.

Editarea comenzilor

Introducerea datelor și modificarea conținutului oricăror câmpuri ale tabelelor bazei de date, componentelor formularelor de ecran și rapoartelor se efectuează utilizând un grup de comenzi de editare, dintre care principalele sunt mutarea, copierea și ștergerea.

Odată cu operațiunile de mai sus, un grup mare de programe DBMS are capacitatea de a insera diagrame, imagini etc., inclusiv obiecte create în alte medii software și de a stabili conexiuni între obiecte.

Printre comenzile de editare, un loc special îl ocupă comenzile pentru găsirea și înlocuirea unui context definit de utilizator în cadrul întregului document sau a unei părți selectate a acestuia, precum și anularea ultimei comenzi introduse (rollback).

Formatarea comenzilor

Prezentarea vizuală a datelor în timpul ieșirii este importantă. Majoritatea SGBD-urilor oferă pune la dispoziția utilizatorului un număr mare de comenzi legate de proiectarea informațiilor afișate. Folosind aceste comenzi, utilizatorul poate varia direcția de aliniere a datelor, tipurile de font, grosimea și locația liniei, înălțimea literelor, culoarea de fundal etc. Când executați orice comandă de formatare, selectați

zona în care se aplică comanda. Dacă nu se face acest lucru, noile opțiuni de formatare vor fi definite numai pentru componenta activă.

Formatul și direcția de aliniere sunt selectate automat în funcție de natura datelor de intrare. Datele interpretate de program ca text sunt aliniate la stânga, iar numerele sunt aliniate la dreapta. Selectarea automată a formatului și a metodei de aliniere se realizează numai dacă utilizatorul nu a specificat anterior alți parametri pentru celulele de completat.

Comenzi pentru lucrul cu Windows

Majoritatea SGBD-urilor fac posibilă deschiderea mai multor ferestre simultan, organizând astfel un „mod de operare cu mai multe ferestre”; În acest caz, unele ferestre vor fi vizibile pe ecran, altele vor fi sub ele. Prin deschiderea mai multor ferestre, puteți lucra cu mai multe tabele simultan, transferați rapid trecând de la unul la altul. Există comenzi speciale care vă permit să deschideți o nouă fereastră, să treceți la o altă fereastră și să schimbați poziția și dimensiunea relativă a ferestrelor de pe ecran. În plus, utilizatorul are posibilitatea de a împărți fereastra în două părți pentru a vizualiza simultan diferite părți ale unui tabel mare sau pentru a fixa o parte a tabelului, care nu va dispărea de pe ecran atunci când cursorul este mutat în părți îndepărtate ale tabelului. masa.

Sistem de obținere a informațiilor de referință

Sistemele de gestionare a bazelor de date includ directoare electronice, furnizând Oferă utilizatorului instrucțiuni despre cum să efectueze operațiuni de bază, informații despre anumite comenzi de meniu și alte date de referință. Particularitatea obținerii de informații de referință folosind un director electronic este că acesta oferă informații în funcție de situația în care se află utilizatorul. Deci, dacă utilizatorul a selectat o anumită comandă în meniu, atunci după accesarea sistemului de ajutor (de obicei inițiat de cheie ) ecranul va afișa o pagină de referință care conține informații despre comanda selectată. În unele SGBD-uri, este posibil să găsiți informațiile necesare în director prin specificarea unui subiect de căutare.

Ideea generală a etapelor tehnologice

Fiecare SGBD specific are propriile caracteristici care trebuie luate în considerare.

Cu toate acestea, având o idee despre funcționalitatea oricărui SGBD, este posibil să ne imaginăm o tehnologie generalizată pentru ca utilizatorul să lucreze în acest mediu.

Principalele etape ale tehnologiei generalizate de lucru cu un SGBD sunt următoarele:

crearea unei structuri de tabel de bază de date;

introducerea și editarea datelor în tabele;

prelucrarea datelor cuprinse în tabele;

scoaterea de informații din baza de date.

Crearea unei structuri de tabel de bază de date

La crearea unui nou tabel de bază de date, lucrul cu SGBD începe cu crearea structurii blitz-uri. Acest proces presupune determinarea listei de câmpuri care alcătuiesc fiecare înregistrare de tabel, precum și a tipurilor și dimensiunilor câmpurilor.

Aproape toate SGBD-urile utilizate stochează date de următoarele tipuri: text (caracter), numeric, calendaristic, logic, notă. Unele SGBD generează tipuri speciale de câmpuri care conțin numere de înregistrare unice și definiții ale cheilor utilizate.

DBMS conceput pentru a funcționa pe Windows poate genera câmpuri de tipul obiectului OLE, care sunt utilizate pentru a stoca imagini, grafice și tabele.

Dacă baza de date în curs de procesare include mai multe tabele interconectate, atunci este necesar să se determine câmpul cheie din fiecare tabel, precum și câmpurile care vor fi folosite pentru a organiza relația dintre tabele.

Crearea unei structuri de tabel nu este asociată cu completarea tabelelor cu date, astfel încât cele două operații pot fi separate în timp.

Introducerea și editarea datelor

Completarea tabelelor cu date este posibilă atât prin introducerea directă a datelor, cât și ca urmare a execuția de programe și interogări.

Aproape toate SGBD-urile vă permit să introduceți și să corectați date în tabele în două moduri:

* folosind formularul tabel standard furnizat implicit;

* folosind formulare de ecran special create pentru aceasta de către utilizator,

SGBD-urile care lucrează cu Windows vă permit să introduceți imagini, modele și butoane în formularele de ecran create. Este posibil să construiți formulare care sunt cele mai convenabile pentru utilizator, inclusiv înregistrări ale diferitelor tabele de baze de date asociate.

Prelucrarea datelor cuprinse în tabele

Puteți procesa informațiile conținute în tabelele bazei de date utilizând solicitări sau în timpul executării unui program special conceput.

Când lucrează cu un SGBD, utilizatorul final primește un mijloc convenabil de procesare a informațiilor precum interogările. O solicitare este o instrucțiune de selectare a înregistrărilor.

Majoritatea SGBD-urilor permit următoarele tipuri de interogări:

* o interogare de selecție menită să selecteze datele stocate în tabele și să nu modifice aceste date;

* cerere de modificare, menită să modifice sau să mute date; Acest tip de interogări include: o interogare pentru a adăuga înregistrări, o interogare pentru a șterge înregistrări, o interogare pentru a crea un tabel, o interogare pentru a actualiza;

* o cerere cu un parametru care vă permite să definiți una sau mai multe condiții de selecție în timpul executării cererii,

Cel mai comun tip de interogare este o interogare de selecție. Rezultatul interogării este un tabel cu un set temporar de date (set dinamic). Înregistrările setului dinamic pot include câmpuri din unul sau mai multe tabele de baze de date. Pe baza cererii, puteți construi un raport sau un formular.

Ieșirea informațiilor din baza de date

Aproape orice SGBD vă permite să afișați informațiile conținute în baza de date pe ecran și imprimantă din moduri tabel sau formular. Această ordine de ieșire a datelor poate fi utilizată doar ca schiță, deoarece vă permite să scoateți date numai în exact aceeași formă în care sunt conținute în tabel sau formular.

Fiecare utilizator care lucrează cu un SGBD are posibilitatea de a utiliza instrumente speciale de raportare pentru a afișa date. Folosind instrumente speciale de raportare, utilizatorul primește următoarele opțiuni suplimentare de ieșire a datelor:

* includeți în raport informații selectate din tabelele bazei de date;

* adăugați informații care nu sunt conținute în baza de date;

* dacă este necesar, afișarea datelor rezumative pe baza informațiilor din baza de date;

* aranjați informațiile afișate în raport sub orice formă convenabilă utilizatorului (dispunerea câmpurilor pe verticală sau orizontală);

* includeți informații din diferite tabele de baze de date asociate în raport.

7. Modelul informațional DBMS

Planificarea preliminară, pregătirea datelor, succesiunea creării unui model informațional.

La proiectarea unui sistem de prelucrare a datelor, ceea ce ne interesează cel mai mult este organizarea datelor. Un model de informații este conceput pentru a vă ajuta să înțelegeți organizarea datelor.

Procesul de creare a unui model de informare începe cu definirea cerințelor conceptuale ale unui număr de utilizatori. Cerințele conceptuale pot fi determinate și pentru unele sarcini (aplicații) care nu sunt planificate a fi implementate în viitorul apropiat. Acest lucru poate crește ușor complexitatea lucrării, dar va ajuta la luarea în considerare cel mai pe deplin a tuturor nuanțelor funcționalității necesare pentru sistemul în curs de dezvoltare și va reduce probabilitatea de reluare în viitor. Cerințele individuale ale utilizatorilor trebuie prezentate într-o singură „vizualizare rezumată”. Acesta din urmă se numește model conceptual.

Un obiect este o abstractizare a multor obiecte din lumea reală care au aceleași caracteristici și legi de comportament. Un obiect este o instanță tipică nedeterminată a unei astfel de mulțimi.

Obiectele sunt grupate în clase pe baza caracteristicilor comune. De exemplu, în propoziția „Casa Albă este o clădire”, „Casa Albă” reprezintă un obiect, iar „clădirea” reprezintă o clasă. Clasele sunt desemnate prin substantive abstracte.

O clasă este un set de obiecte din lumea reală conectate prin structură și comportament comun.

Un model conceptual reprezintă obiectele și relațiile lor fără a specifica modul în care sunt stocate fizic. Astfel, un model conceptual este în esență un model de domeniu. La proiectarea unui model conceptual, toate eforturile dezvoltatorului ar trebui să vizeze în principal structurarea datelor și identificarea relațiilor dintre acestea, fără a lua în considerare caracteristicile de implementare și problemele de eficiență a procesării. Proiectarea unui model conceptual se bazează pe o analiză a sarcinilor de prelucrare a datelor rezolvate la această întreprindere. Modelul conceptual include descrieri ale obiectelor și relațiilor lor care sunt de interes în domeniul subiectului luat în considerare și identificate ca rezultat al analizei datelor. Aceasta se referă la datele utilizate atât în ​​programele de aplicație deja dezvoltate, cât și în cele care vor fi doar implementate.

Proiectarea unui model conceptual de bază de date:

Analiza datelor: colectarea datelor de bază (de exemplu, obiecte, relații dintre obiecte).

Să definim datele inițiale:

Cereri - primite de la magazine pentru o anumită perioadă.

Se încheie acorduri cu furnizorii pentru un anumit tip de produs.

Furnizorii sunt organizații sau persoane fizice cu care se încheie contracte de furnizare de bunuri.

Clienții sunt în principal magazine, precum și întreprinderi și organizații care depun comenzi pentru achiziționarea unui anumit produs.

Conturile se țin la etapa încheierii acordurilor cu furnizorii, precum și cu clienții.

Facturile sunt create pe baza primirii unei comenzi de la client pentru expediere.

Certificate - primirea/eliberarea diverselor certificate atat clientului cat si furnizorului.

Bunurile sunt disponibile pe baza unei cereri și a unui acord cu furnizorul.

Determinarea relațiilor.

O relație exprimă o mapare sau o conexiune între două mulțimi datele tale. Există relații unu-la-unu, unu-la-mulți și mulți-la-mulți.

De exemplu, dacă un client plasează o comandă pentru achiziționarea unui produs pentru prima dată, se realizează înregistrarea inițială a datelor și informațiilor sale despre comanda efectuată. Dacă clientul plasează din nou o comandă, numai această comandă este înregistrată. Indiferent de câte ori un anumit client plasează comenzi, acesta are un număr unic de identificare (cheie unică de comandă). Informațiile despre fiecare client includ numele clientului, adresa, telefonul, faxul, numele de familie, prenumele, patronimul, persoana juridică și nota. Astfel, proprietățile obiectului Client sunt „cheia unică a clientului”, „numele clientului”.

Următorul obiect de interes pentru noi este Produsul. Acest obiect are proprietățile „cheie unică de produs”, „nume produs”.

Al doilea obiect luat în considerare este Furnizorul. Proprietățile sale sunt „cheia unică a furnizorului”, „numele furnizorului”.

Al treilea obiect luat în considerare este Clientul. Proprietățile sale sunt „cheia unică a clientului”, „numele clientului”.

Relație unu-la-unu (între două tipuri de obiecte)

Să presupunem că la un anumit moment în timp un client poate Plasați o singură comandă. În acest caz, se stabilește o relație unu-la-unu între obiectele Client și Produs.

Relație unu-la-mai multe (între două tipuri de obiecte)

La un anumit moment în timp, un client poate deveni proprietar proprietarul mai multor bunuri, în timp ce mai mulți clienți nu pot fi proprietarii unui produs (cu condiția ca clientul să nu revendice o parte din bunuri). O relație unu-la-mai multe poate fi indicată folosind o singură săgeată în direcția „unu” și o săgeată dublă în direcția „mulți”. sau principal) va corespunde mai multor înregistrări ale celui de-al doilea obiect (copil sau subordonat). Relațiile unu-la-mulți sunt foarte frecvente în dezvoltarea bazelor de date relaționale. Obiectul părinte este adesea un director, iar obiectul copil stochează chei unice pentru accesarea intrărilor din director. În exemplul nostru, ca un astfel de director ne putem imagina obiectul Client, care stochează informații despre toți clienții. Când accesăm o înregistrare pentru un anumit client, avem acces la o listă cu toate achizițiile pe care le-a făcut, informații despre care sunt stocate în obiectul Produs.

...

Documente similare

Conceptul și structura unei bănci de date. Elemente structurale de bază ale bazei de date. Sistemul de gestionare a bazelor de date. Beneficiile centralizării managementului datelor. Conceptul de obiect informativ. Tehnologii moderne utilizate în lucrul cu date.

lucru curs, adăugat 07.02.2011


Revizuirea și caracteristicile comparative ale software-ului pentru crearea unui SGBD. Principii de organizare a datelor. Caracteristicile de bază ale MS Access. Dezvoltarea structurii și implementarea unei baze de date folosind SQL pentru înregistrarea comenzilor, disponibilității și vânzării de piese auto.

lucrare curs, adaugat 27.05.2013


Sisteme moderne de gestionare a bazelor de date (DBMS). Analiza unui model ierarhic de date. Model de date relaționale. Modelul de date post-relațional este un model relațional extins care înlătură restricția de indivizibilitate a datelor stocate în înregistrările tabelului.

lucrare stiintifica, adaugata 06/08/2010


Baze de date de fișiere bidimensionale și sisteme de gestionare a bazelor de date relaționale (DBMS). Crearea unei baze de date și procesarea interogărilor către acestea folosind un SGBD. Principalele tipuri de baze de date. Concepte de bază ale bazelor de date relaționale. Proprietățile fundamentale ale relațiilor.

rezumat, adăugat 20.12.2010


O tehnologie pentru maparea unui model conceptual de bază de date pe un model de date relaționale. Descrierea conexiunilor dintre atributele unei relații folosind dependența funcțională. Normalizarea este procesul de înlocuire secvenţială a unui tabel cu descompunerea lui completă.

prezentare, adaugat 19.08.2013


Aspecte teoretice ale SGBD. Noțiuni de bază. Funcționalitatea DBMS. Arhitectura sistemelor de control. Dezvoltarea bazei de date. Cantități mari de date sunt de obicei plasate separat de programul executabil și organizate sub forma unei baze de date.

lucrare de curs, adăugată 23.02.2006


Model conceptual al bazei de date a Biroului pentru Ocuparea Forței de Muncă. Dezvoltare de informații și software pentru obiecte de automatizare. Implementarea unei baze de date în DBMS MsAccess. Interogări baze de date. Tabele, rapoarte și macrocomenzi. Interfața cu utilizatorul.

lucrare de curs, adăugată 30.05.2016


Procedura de proiectare și dezvoltare a unei baze de date și a unui software. Informații despre structura bazei de date, tabele create, formulare, rapoarte, interogări, informații stocate. Modele de date logice și conceptuale; selectarea software-ului.

lucrare de curs, adăugată 20.01.2010


Un sistem informatic automat dezvoltat ca o condiție pentru asigurarea funcționării eficiente a organizației. Proiectarea și construirea unui model logic informațional al unei baze de date. Scurtă descriere a accesului. Dezvoltarea structurii tabelului.

lucrare de curs, adăugată 27.02.2009


Clasificarea modelelor de construcție a bazelor de date. Lucrul cu baze de date relaționale: normalizarea tabelelor, conversia relațiilor de câmp, conversia unui model funcțional într-unul relațional. Conceptul de limbaj de definire a datelor și limbaj de manipulare a datelor.

Baza de date (DB) este un set de cele interconectate, caracterizate prin posibilitatea de utilizare pentru un număr mare de aplicații, capacitatea de a obține și modifica rapid informațiile necesare, redundanță minimă a informațiilor, independența programelor de aplicație și o metodă generală de căutare controlată

Abilitatea de a utiliza baze de date pentru multe aplicații de utilizator simplifică implementarea interogărilor complexe, reduce redundanța datelor stocate și crește eficiența utilizării tehnologiei informației. Principala proprietate a bazelor de date este independența datelor și a programelor care le folosesc. Independența datelor înseamnă că modificarea datelor nu schimbă programele de aplicație și invers.

Miezul oricărei baze de date este modelul de date. Model de date este un set de structuri de date și operațiunile lor de prelucrare.

Modelele de baze de date se bazează pe abordarea modernă a procesării informațiilor, adică structurile de date sunt relativ stabile. Structura bazei de informații, care afișează într-o formă structurată modelul informațional al domeniului subiectului, vă permite să creați înregistrări logice, elementele acestora și relațiile dintre ele. Relațiile pot fi clasificate în următoarele tipuri principale:

– „unu la unu”, când o înregistrare poate fi legată
cu o singură intrare;

– „unu la mulți”, când o înregistrare este interconectată cu multe altele;

– „multe la mulți”, când aceeași înregistrare poate intra în relații cu multe alte înregistrări în moduri diferite.

Utilizarea unui tip de relație sau a altuia a determinat trei modele principale de baze de date: ierarhic, de rețea și relațional.

Pentru a explica structura logică a principalelor modele de baze de date, luați în considerare această sarcină simplă: este necesar să dezvoltați o structură logică a bazei de date pentru stocarea datelor despre trei furnizori: P 1, P 2, P 3, care pot furniza bunuri T 1, T 2 , T 3 în următoarele combinații: furnizor P 1 - toate cele trei tipuri de mărfuri, furnizor P 2 - bunuri T 1 și T 3, furnizor P 3 - bunuri T 2 și T 3.

Model ierarhic este prezentat sub forma unui grafic arborescent în care obiectele se disting prin niveluri de subordonare (ierarhie) a obiectelor (Fig. 4.1.)

Orez. 4.1. Model ierarhic de bază de date

În partea de sus, primul nivel există informații despre obiectul „furnizori” (P), la al doilea - despre furnizorii specifici P 1, P 2, P 3, la nivelul inferior, al treilea - despre bunurile care pot fi furnizate de către anumite furnizori. Într-un model ierarhic, trebuie respectată următoarea regulă: fiecare nod copil nu poate avea mai mult de un nod părinte (doar o săgeată de intrare); nu poate exista decât un singur nod negenerat în structură (fără o săgeată de intrare) - rădăcina. Nodurile care nu au săgeți de intrare se numesc frunze. Nodul este integrat ca înregistrare. Pentru a găsi înregistrarea necesară, trebuie să vă mutați de la rădăcină la frunze, adică. de sus în jos, ceea ce simplifică foarte mult accesul.

Avantajul unui model de date ierarhic este că vă permite să descrieți structura acestora, atât la nivel logic, cât și la nivel fizic. Dezavantajele acestui model sunt relațiile rigid fixate între elementele de date, în urma cărora orice modificare a conexiunilor necesită modificări ale structurii, precum și dependența strictă a organizării fizice și logice a datelor. Viteza de acces în modelul ierarhic se realizează în detrimentul pierderii flexibilității informațiilor (într-o singură trecere prin arbore este imposibil să se obțină informații despre ce furnizori furnizează, de exemplu, produsul Ti).

Modelul ierarhic folosește un tip de relație unu-la-mulți între elementele de date. Dacă se folosește o relație multi-la-mulți, atunci se ajunge la un model de date de rețea.

Model de rețea Baza de date pentru sarcină este prezentată sub forma unei diagrame de conexiune (Fig. 5.2.). Diagrama prezintă tipuri de date independente (principale) P 1, P 2, P 3, i.e. informații despre furnizori și dependenți - informații despre bunuri T 1, T 2 și T 3. În modelul de rețea, sunt permise orice tipuri de conexiuni între înregistrări și nu există o limită a numărului de conexiuni de feedback. Dar trebuie respectată o regulă: relația include o înregistrare principală și dependentă

Orez. 4.2. Modelul bazei de date în rețea

Avantajul modelului bazei de date în rețea este o mai mare flexibilitate a informațiilor în comparație cu modelul ierarhic. Cu toate acestea, rămâne un dezavantaj comun pentru ambele modele - o structură destul de rigidă, care împiedică dezvoltarea bazei de informații a sistemului de management. Dacă este necesară reorganizarea frecventă a bazei de informații (de exemplu, la utilizarea tehnologiilor informaționale de bază personalizate), se folosește cel mai avansat model de bază de date - unul relațional, în care nu există diferențe între obiecte și relații.

ÎN model relațional baze de date, relațiile dintre elementele de date sunt reprezentate în tabele bidimensionale numite relații. Relațiile au următoarele proprietăți: fiecare element de tabel reprezintă un element de date (nu există grupuri care se repetă); elementele unei coloane sunt de aceeași natură, iar coloanele sunt denumite în mod unic; nu există două rânduri identice în tabel; rândurile și coloanele pot fi vizualizate în orice ordine, indiferent de conținutul lor informativ.

Avantajele modelului bazei de date relaționale sunt simplitatea modelului logic (tabelele sunt familiare pentru prezentarea informațiilor); flexibilitatea sistemului de securitate (pentru fiecare relație se poate preciza legalitatea accesului); independența datelor; capacitatea de a construi un limbaj simplu de manipulare a datelor folosind teoria riguroasă din punct de vedere matematic a algebrei relaționale (algebra relațiilor).

Pentru problema de mai sus despre furnizori și mărfuri, structura logică a bazei de date relaționale va conține trei tabele (relații): R 1, R 2, R 3, constând respectiv din înregistrări despre livrări, despre mărfuri și despre furnizarea de bunuri de către furnizori. (Fig. 4.3.)

Orez. 4.3. Modelul bazei de date relaționale

SGBD și funcțiile sale

Un sistem de gestionare a bazelor de date (DBMS) este un sistem software conceput pentru a crea o bază de date generală pe un computer care este utilizată pentru a rezolva multe probleme. Astfel de sisteme servesc la menținerea la zi a bazei de date și pentru a oferi utilizatorilor acces efectiv la datele conținute în ea în limitele drepturilor acordate utilizatorilor.

SGBD-ul este conceput pentru gestionarea centralizată a bazelor de date în beneficiul tuturor celor care lucrează în acest sistem.

În funcție de gradul de universalitate, se disting două clase de SGBD:

– sisteme de uz general;

– sisteme specializate.

SGBD-urile de uz general nu se concentrează pe niciun domeniu sau pe nevoile de informații ale oricărui grup de utilizatori. Fiecare sistem de acest fel este implementat ca un produs software capabil să funcționeze pe un anumit model de computer într-un anumit sistem de operare și este furnizat multor utilizatori ca produs comercial. Astfel de SGBD-uri au mijloacele de a le configura să lucreze cu o anumită bază de date. Utilizarea unui SGBD cu scop general ca instrument pentru crearea de sisteme informatice automatizate bazate pe tehnologia bazelor de date poate reduce semnificativ timpul de dezvoltare și poate economisi resursele de muncă. Aceste SGBD-uri au dezvoltat funcționalitate.

SGBD-urile specializate sunt create în cazuri rare când este imposibil sau nepotrivit să utilizați un SGBD de uz general.

SGBD-urile de uz general sunt sisteme software complexe concepute pentru a îndeplini întregul set de funcții asociate cu crearea și funcționarea unei baze de date a sistemului informațional.

SGBD-urile utilizate în prezent au caracteristici pentru a asigura integritatea datelor și securitatea robustă, permițând dezvoltatorilor să asigure o securitate mai mare a datelor cu un efort de programare la nivel scăzut. Produsele care funcționează în mediul WINDOWS se disting prin ușurința în utilizare și instrumentele de productivitate încorporate.

Performanța DBMS este evaluată:

– timpul de execuție al cererii;

– viteza de căutare a informațiilor în câmpuri neindexate;

– timpul de executare a operațiunilor de import al bazei de date din alte formate;

– viteza de creare a indexurilor și de efectuare a operațiunilor în masă precum actualizarea, inserarea, ștergerea datelor;

– numărul maxim de accesări paralele la date în modul multi-utilizator;

– momentul generării raportului.

Performanța unui SGBD este influențată de doi factori:

– SGBD-urile care monitorizează integritatea datelor poartă o sarcină suplimentară pe care alte programe nu o experimentează;

– Performanța programelor de aplicație proprietare depinde în mare măsură de proiectarea și construcția corectă a bazei de date.

Informații conexe.

Tipuri de modele de baze de date

SGBD-urile folosesc modele de date diferite. Cele mai vechi sisteme pot fi împărțite în baze de date ierarhice și de rețea - acestea sunt modele pre-relaționale.

Model ierarhic

ÎN model ierarhic elementele sunt organizate în structuri interconectate prin relații ierarhice sau arborescente. Un element părinte poate avea mai multe elemente copil. Dar un element copil nu poate avea decât un strămoș.

« Sistem de management al informației» ( Sistemul de management al informației) de la IMB este un exemplu de SGBD ierarhic.

Modelul ierarhic organizează datele sub forma unui arbore cu o ierarhie de segmente părinte și copil. Acest model implică posibilitatea existenței unor ( predominant filiale) elemente. Datele de aici sunt stocate într-o serie de înregistrări cu câmpuri de valoare atașate. Modelul colectează împreună toate instanțele unei anumite înregistrări ca „tipuri de înregistrări” - acestea sunt echivalente cu tabelele din modelul relațional, iar înregistrările individuale sunt coloanele unui tabel. Pentru a crea relații între tipurile de înregistrări, modelul ierarhic folosește relații precum " părinte-copil» tip 1:N. Acest lucru se realizează prin utilizarea unei structuri arborescente - este „împrumutat” din matematică, ca și teoria mulțimilor utilizată în modelul relațional.

Sisteme de baze de date ierarhice

Să luăm ca exemplu model de date ierarhice o organizație care stochează informații despre angajatul său: numele, numărul angajatului, departamentul și salariul. Organizația poate stoca, de asemenea, informații despre copiii săi, numele și datele de naștere ale acestora.

Datele despre angajat și copiii săi formează o structură ierarhică, în care informațiile despre angajat sunt elementul părinte, iar informațiile despre copii sunt elementul copil. Dacă un angajat are trei copii, atunci trei copii vor fi asociați elementului părinte. Într-o bază de date ierarhică relația " părinte-copil„Este o relație unu-la-mulți. Adică, un element copil nu poate avea mai mult de un strămoș.

Bazele de date ierarhice au fost populare de la sfârșitul anilor 1960, când IBM și-a introdus sistemul de management al informațiilor DBMS. Diagrama ierarhică constă din tipuri de înregistrări și „ părinte-copil»:

• O înregistrare este o colecție de valori de câmp.
• Înregistrările de același tip sunt grupate în tipuri de înregistrări.
• O relație părinte-copil este o relație 1:N între două tipuri de înregistrări.
• O schemă de bază de date ierarhică constă din mai multe scheme ierarhice.

Model de rețea

În modelul de date de rețea un element părinte poate avea mai mulți copii și un element copil poate avea mai mulți strămoși. Înregistrările din acest model sunt legate prin liste cu pointeri. IDMS(" Sistem integrat de management al datelor") de la companie Computer Associates International Inc.- un exemplu de SGBD de rețea.

Modelul ierarhic structurează datele sub forma unui arbore de înregistrări, unde există un element părinte și mai mulți copii. Modelul de rețea permite ca mai mulți strămoși și descendenți să formeze o structură de rețea.

Modelul de rețea vă permite să modelați mai natural relațiile dintre elemente. Deși acest model a fost utilizat pe scară largă în practică, nu a devenit niciodată dominant din două motive principale. În primul rând, IBM a decis să nu abandoneze modelul ierarhic în extensii la produsele sale precum IMS și DL/I. În al doilea rând, după ceva timp a fost înlocuit cu modelul relațional, care oferea o interfață declarativă de nivel superior.

Popularitatea modelului de rețea a coincis cu popularitatea modelului ierarhic. Unele date sunt mult mai naturale de modelat cu mai mulți strămoși pentru un singur copil. Modelul de rețea a făcut posibilă modelarea relațiilor multi-la-mulți. Standardele sale au fost definite oficial în 1971 la Conferința privind limbajele sistemelor de procesare a datelor ( CODASYL).

Element principal model de date de rețea- un set care constă dintr-un tip de înregistrare proprietar, un nume de set și un tip de înregistrare membru. O înregistrare subordonată („înregistrare membru”) își poate îndeplini rolul în mai mult de un set. În consecință, conceptul de părinți multipli este susținut.

O înregistrare de nivel superior („înregistrarea proprietarului”) poate fi, de asemenea, „membru” sau „proprietar” în alte seturi. Modelul de date este o rețea simplă, conexiuni, tipuri de intersecție a înregistrărilor ( în IDMS se numesc înregistrări de joncțiune, adică „înregistrări încrucișate). Și, de asemenea, seturi care le pot combina. Astfel, rețeaua completă este reprezentată de mai multe mulțimi pe perechi.

În fiecare dintre ele, un tip de înregistrare este „proprietarul” ( „săgeata” de legătură se îndepărtează de ea), iar unul sau mai multe tipuri de înregistrare sunt „membri” ( o săgeată indică spre ei). De obicei, într-un set există un raport de 1:M, dar este permis și un raport de 1:1. Modelul de date al rețelei CODASYL se bazează pe teoria mulțimilor matematice.

Baze de date de rețea cunoscute:

• TurboIMAGE;
• IDMS;
• RDM încorporat;
• Server RDM.

Model relațional

Într-un model relațional, spre deosebire de un model ierarhic sau de rețea, nu există relații fizice. Toate informațiile sunt stocate în formular tabele (relații) format din rânduri și coloane. Și datele a două tabele sunt conectate prin coloane comune, și nu prin legături fizice sau pointeri. Există operatori speciali pentru manipularea serii de date.

Spre deosebire de celelalte două tipuri de SGBD, în modelele de date relaţionale nu este nevoie să se uite prin toate indicatorii, ceea ce facilitează executarea de interogări pentru a prelua informații în comparație cu SGBD-urile de rețea și ierarhice. Acesta este unul dintre principalele motive pentru care modelul relațional s-a dovedit a fi mai convenabil. SGBD relaționale comune: Oracle, Sybase, DB2, Ingres, Informix și MS-SQL Server.

« În modelul relațional, atât obiectele, cât și relațiile lor sunt reprezentate doar prin tabele și nimic mai mult.».

RDBMS este un sistem de management al bazelor de date relaționale bazat pe modelul relațional al lui E. F. Codd. Vă permite să definiți aspectele structurale ale datelor, procesarea relațiilor și integritatea. Într-o astfel de bază de date, conținutul informațional și relațiile din cadrul acestuia sunt prezentate sub formă de tabele - seturi de înregistrări cu câmpuri comune.

Tabelele relaționale au următoarele proprietăți:

• Toate valorile sunt atomice.
• Fiecare rând este unic.
• Ordinea coloanelor nu este importantă.
• Ordinea rândurilor nu este importantă.
• Fiecare coloană are propriul nume unic.

Unele câmpuri pot fi definite ca câmpuri cheie. Aceasta înseamnă că indexarea va fi utilizată pentru a accelera căutarea unor valori specifice. Când câmpurile din două tabele diferite primesc date din același set, puteți utiliza operatorul JOIN pentru a selecta înregistrările aferente din cele două tabele prin potrivirea valorilor câmpului.

Adesea, câmpurile vor avea același nume în ambele tabele. De exemplu, tabelul „Comenzi” poate conține perechi de „ID client” și „cod produs”. Și în tabelul „Produs” pot exista perechi de „cod produs” și „preț”. Prin urmare, pentru a calcula o chitanță pentru un anumit cumpărător, este necesar să rezumați prețul tuturor bunurilor achiziționate de acesta, folosind JOIN în câmpurile „cod produs” din aceste două tabele. Aceste acțiuni pot fi extinse la combinarea mai multor câmpuri în mai multe tabele.

Deoarece relațiile de aici sunt determinate doar de timpul de căutare, bazele de date relaționale sunt clasificate ca sisteme dinamice.

Comparația a trei modele

Primul model de date, ierarhic, are o structură arborescentă (“ părinte-copil"), și acceptă doar relațiile unu-la-unu sau unu-la-mulți. Acest model permite achiziționarea rapidă a datelor, dar îi lipsește flexibilitatea. Uneori rolul elementului ( părinte sau copil) este neclară și nu se încadrează într-un model ierarhic.

Al doilea, model de date de rețea, are o structură mai flexibilă decât una ierarhică și susține relațiile” multi la multi" Dar devine rapid prea complex și incomod de gestionat.

Al treilea model – relațional – este mai flexibil decât ierarhic și mai ușor de gestionat decât în ​​rețea. Modelul relațional este cel mai des folosit astăzi.

Un obiect din modelul relațional este definit ca o poziție a informațiilor stocate într-o bază de date. Un obiect poate fi tangibil sau intangibil. Un exemplu de entitate corporală ar fi un angajat al unei organizații, iar un exemplu de entitate necorporală ar fi un cont de client. Obiectele sunt definite prin atribute - afișarea informațiilor despre proprietățile obiectului. Aceste atribute sunt cunoscute și sub numele de coloane, iar un grup de coloane este cunoscut și ca rând. O serie poate fi definită și ca o instanță a unui obiect.

Obiectele sunt conectate prin relații, ale căror principale tipuri pot fi definite după cum urmează:

"Unu la unu"

În acest tip de relație, un obiect este conectat la altul. De exemplu, Manager -> Departament.

Fiecare manager poate avea un singur departament și invers.

„Unul la mulți”

În modelele de date, relația dintre un obiect și mai multe. De exemplu, Angajat -> Departament.

Fiecare angajat poate fi doar într-un singur departament, dar un departament poate avea mai mult de un angajat.

„Mulți la mulți”

La un moment dat, un obiect poate fi asociat cu oricare altul. De exemplu, Angajat -> Proiect.

Un angajat poate participa la mai multe proiecte, iar fiecare proiect poate implica mai mulți angajați.

În modelul relațional, obiectele și relațiile lor sunt reprezentate printr-o matrice sau tabel bidimensional.

Fiecare tabel reprezintă un obiect.

Fiecare tabel este format din rânduri și coloane.

Relațiile dintre obiecte sunt reprezentate prin coloane.

Fiecare coloană reprezintă un atribut al unui obiect.

Valorile coloanelor sunt selectate din regiune sau din setul tuturor valorilor posibile.

Coloanele care sunt folosite pentru a lega obiecte sunt numite coloane cheie. Există două tipuri de chei - primară și străină.

Cele primare sunt folosite pentru a defini unic un obiect. O cheie străină este cheia primară a unui obiect care există ca atribut într-un alt tabel.

Avantajele modelului de date relaționale:

1. Ușurință în utilizare.
2. Flexibilitate.
3. Independenta datelor.
4. Siguranță.
5. Ușurință în aplicare practică.
6. Fuziunea datelor.
7. Integritatea datelor.

Defecte:

1. Redundanță de date.
2. Performanta slaba.

Alte modele de baze de date (OODBMS)

Recent, pe piața SGBD-urilor au apărut produse cu modele de date orientate pe obiecte și pe obiecte, precum Gem Stone și Versant DBMS. De asemenea, se efectuează cercetări în domeniul modelelor de date multidimensionale și logice.

Caracteristici ale sistemelor de management al bazelor de date orientate pe obiecte (OODBMS):

• Prin integrarea capabilităților unei baze de date cu un limbaj de programare orientat pe obiecte, rezultatul este un SGBD orientat pe obiecte.
• Un OODBMS reprezintă datele ca obiecte în unul sau mai multe limbaje de programare.
• Un astfel de sistem trebuie să îndeplinească două criterii: trebuie să fie un SGBD și trebuie să fie orientat pe obiecte. Adică, ar trebui, pe cât posibil, să corespundă limbajelor moderne de programare orientate pe obiecte. Primul criteriu implică: stocarea pe termen lung a datelor, gestionarea stocării secundare, acces paralel la date, capacitatea de recuperare și suport pentru interogări ad-hoc. Al doilea criteriu implică: obiecte complexe, identitatea obiectului, încapsulare, tipuri sau clase, mecanism de moștenire, suprascrie în combinație cu legarea dinamică, extensibilitate și completitudine computațională.
• OODBMS-urile oferă capacitatea de a modela datele ca obiecte.

Precum și suport pentru clasele de obiecte și moștenirea proprietăților și metodelor claselor pe subclase și obiectele acestora.

Aspectul structurii determină Ce reprezintă logic o bază de date, aspectul de manipulare determină metodele tranziție între state baze de date (adică metode modificări date) și metode extracţie date din baza de date, aspectul de integritate determină mijloacele descrierilor stări corecte Bază de date.

Un model de date este o definiție abstractă, de sine stătătoare, logică a obiectelor, operatorilor și altor elemente care alcătuiesc împreună mașina abstractă de acces la date cu care interacționează utilizatorul. Aceste obiecte vă permit să modelați structura datelor și operatorilor - comportamentul datelor.

În literatură, articole și în vorbirea de zi cu zi, termenul „model de date” este uneori folosit în sensul de „schemă de bază de date” („model de bază de date”). Această utilizare este incorectă, așa cum au subliniat mulți experți autorizați, inclusiv K. J. Date, M. R. Kogalovsky, S. D. Kuznetsov. Există un model de date teorie, sau instrument de modelare, în timp ce modelul bazei de date (schema bazei de date) este rezultatul simulării. Potrivit lui K. Data, relația dintre aceste concepte este similară cu relația dintre un limbaj de programare și un program specific în acest limbaj.

M. R. Kogalovsky explică evoluția sensului termenului după cum urmează. Initial conceptul modele de date folosit ca sinonim structuri de date într-o anumită bază de date. În procesul de dezvoltare a teoriei sistemelor de baze de date, termenul „model de date” a căpătat un nou sens. Era nevoie de un termen care să desemneze un instrument, și nu rezultatul modelării și, astfel, să includă o varietate de baze de date diferite dintr-o anumită clasă. În a doua jumătate a anilor 1970, multe publicații dedicate acestor probleme au început să folosească același termen „model de date” în aceste scopuri. În prezent, în literatura științifică, termenul „model de date” este interpretat în marea majoritate a cazurilor în sens instrumental (ca instrument de modelare).

Cu toate acestea, pentru o lungă perioadă de timp termenul „model de date” a fost folosit fără o definiție formală. Unul dintre primii specialiști care a definit destul de formal acest concept a fost E. Codd. În articolul „Modele de date în managementul bazelor de date”, el a definit un model de date ca o combinație a trei componente:

Vezi si

• Metamodelare
• Articol Metamodeling pe Wikibooks

Note

Literatură

• Data K.J. Introducere în sistemele de baze de date. - Ed. a 8-a. - M.: „Williams”, 2006. - 1328 p. - ISBN 0-321-19784-4
• Kogalovsky M. R. Tehnologii avansate ale sistemelor informatice. - M.: DMK Press; IT Co., 2003. - 288 p. - ISBN 5-279-02276-4
• Kogalovsky M. R. Enciclopedia tehnologiilor bazelor de date. - M.: Finanțe și Statistică, 2002. - 800 p. - ISBN 5-279-02276-4
• Tsikritzis D., Lochowski F. Modele de date = D. Tsichritzis, F. Lochovsky. Modele de date. Prentice Hall, 1982. - M.: Finanţe şi Statistică, 1985. - 344 p.

Fundația Wikimedia.

2010.

Vedeți ce este un „Model de date” în alte dicționare: Model de date

Model de date- Un set de reguli pentru generarea structurilor de date într-o bază de date, operațiuni asupra acestora, precum și constrângeri de integritate care determină conexiunile și valorile de date permise, precum și succesiunea modificărilor acestora. Notă Pentru a specifica modelul de date, utilizați... ... - – o metodă de reprezentare a datelor modelului informațional într-un mediu de calcul. [GOST 2.053 2006] Titlu termen: Tehnologii Enciclopedie titluri: Echipamente abrazive, Abrazive, Autostrăzi, Echipamente pentru automobile...

Vedeți ce este un „Model de date” în alte dicționare: Enciclopedie de termeni, definiții și explicații ale materialelor de construcție

- 3.1.7 model de date (DM): Reprezentare grafică și/sau lexicală a datelor care stabilește proprietățile, structurile și relațiile acestora. [ISO/IEC TR 11404 3:1996, definiție 3.2.11] Sursa...- conform GOST 2.053–2006 ESKD „Structura electronică a unui produs”, – o metodă de prezentare a datelor modelului de informații într-un mediu de calcul... Gestionarea înregistrărilor și arhivarea în termeni și definiții

model de date multidimensionale- Un model de date care operează pe reprezentări de date multidimensionale sub formă de cuburi de date. Astfel de modele de date au început să fie utilizate pe scară largă la mijlocul anilor 90 datorită dezvoltării tehnologiilor OLAP. Capacitățile operaționale ale modelelor de date multidimensionale... ... Ghidul tehnic al traducătorului

Modelul de date al Organizației Mondiale a Vămilor- Model de date și setul de date dezvoltat de Organizația Mondială a Vămilor pe baza Directorului de elemente de date comerciale al Națiunilor Unite (UNTDED) [Facilitarea comerțului: Glosar de termeni engleză-rusă (Ediția a doua revizuită)… … Ghidul tehnic al traducătorului

Modelul ierarhic de date este o reprezentare a unei baze de date sub forma unei structuri arborescente (ierarhice) formată din obiecte (date) de diferite niveluri. Există conexiuni între obiecte, fiecare obiect poate include mai multe obiecte... ... Wikipedia

- (RMD) model logic de date, teoria aplicată a construcției bazelor de date, care este o aplicație la problemele de prelucrare a datelor din ramuri ale matematicii precum teoria mulțimilor și logica de ordinul întâi. Modelul de date relaționale este folosit pentru a construi... ... Wikipedia

Acest termen are alte semnificații, vezi ER. Modelul de relație între entități (ERM) este un model de date care vă permite să descrieți diagrame conceptuale ale unui domeniu. Modelul ER este folosit când... ... Wikipedia

GOST R ISO/IEC 19778-1-2011: Tehnologia informației. Instruire, educație și formare. Tehnologia de colaborare. Spațiu de lucru comun. Partea 1: Model de date pentru spațiul de lucru partajat- Terminologie GOST R ISO/IEC 19778 1 2011: Tehnologia informației. Instruire, educație și formare. Tehnologia de colaborare. Spațiu de lucru comun. Partea 1: Documentul original al modelului de date pentru spațiul de lucru partajat: 5.4.9 AE ID CE... Dicționar-carte de referință de termeni ai documentației normative și tehnice

Cărți

• Model de gaz de electroni și teoria sarcinilor generalizate pentru descrierea forțelor interatomice și adsorbție, A. M. Dolgonosov. Această carte examinează patru subiecte cheie ale fizicii atomice și moleculare, chimiei cuantice și fizice: o descriere a gazului electron atomic și următoarea concluzie a principalelor...