Tema:model pangkalan data logik, pengenalpastian objek dan rekod, cari rekod.

1. Model data hierarki dan rangkaian.

Teras mana-mana pangkalan data ialah model data. Model data ialah satu set struktur data dan operasi pemprosesan. Mengikut kaedah mewujudkan sambungan antara data, mereka membezakan model hierarki, rangkaian dan hubungan.

Model hierarki membolehkan anda membina pangkalan data dengan struktur pokok. Di dalamnya, setiap nod mengandungi jenis data (entiti) sendiri. Di peringkat atas pokok dalam model ini terdapat satu nod - "root", di peringkat seterusnya terdapat nod yang dikaitkan dengan akar ini, kemudian nod yang dikaitkan dengan nod tahap sebelumnya, dsb. Selain itu, setiap nod hanya boleh mempunyai satu nenek moyang (Rajah 1)

Mencari data dalam sistem hierarki sentiasa bermula dari akar. Kemudian penurunan dibuat dari satu tahap ke satu tahap sehingga tahap yang dikehendaki tercapai. Bergerak melalui sistem dari satu rekod ke rekod lain dilakukan menggunakan pautan.

Menggunakan pautan untuk mengatur akses kepada elemen struktur individu tidak membenarkan memendekkan prosedur carian, yang berdasarkan carian berurutan. Prosedur carian akan menjadi lebih cekap jika beberapa susunan peralihan kepada elemen pokok seterusnya telah ditetapkan terlebih dahulu.

Kelebihan utama model hierarki ialah kemudahan untuk menerangkan struktur hierarki dunia sebenar dan pelaksanaan pertanyaan pantas yang sepadan dengan struktur data; namun, ia sering mengandungi data berlebihan. Di samping itu, tidak selalunya mudah untuk mula mencari data yang diperlukan dari akar setiap kali, dan tidak ada cara lain untuk bergerak melalui pangkalan data dalam struktur hierarki.

Model hierarki adalah perkara biasa dalam banyak domain, tetapi dalam banyak kes, satu rekod memerlukan lebih daripada satu paparan atau dipautkan kepada berbilang yang lain. Hasilnya biasanya struktur yang lebih kompleks berbanding dengan yang seperti pokok. Dalam struktur rangkaian, mana-mana elemen boleh disambungkan kepada mana-mana elemen lain. Contoh-contoh struktur rangkaian ditunjukkan dalam Rajah. 2

Struktur rangkaian boleh diterangkan menggunakan unsur asal dan terhasil. Adalah mudah untuk mewakilinya supaya elemen yang dihasilkan terletak di bawah yang asal.

Adalah dinasihatkan untuk membezakan antara struktur rangkaian mudah dan kompleks.

Jika satu objek maklumat disambungkan kepada satu set keseluruhan objek lain atau semua objek disambungkan kepada semua, maka struktur sedemikian dipanggil kompleks.

Sebagai contoh, satu kumpulan pelajar disambungkan kepada semua pelajar dalam kumpulan itu. Atau dalam contoh institusi pendidikan dalam Rajah. 3 setiap guru boleh mengajar ramai (secara teori semua) pelajar, dan setiap pelajar boleh belajar daripada ramai (secara teori semua) guru. Oleh kerana ini adalah mustahil dalam amalan, kita perlu menggunakan beberapa sekatan.

Sesetengah struktur mengandungi gelung. Kitaran ialah situasi di mana pendahulu nod berada pada masa yang sama penggantinya. Perhubungan "dijana sumber" membentuk gelung tertutup. Contohnya, sebuah kilang mengeluarkan pelbagai produk. Sesetengah produk dikeluarkan di kilang subkontrak lain. Satu kontrak mungkin melibatkan pengeluaran beberapa produk. Perwakilan perhubungan ini membentuk satu kitaran.

Kadangkala objek berkaitan dengan objek lain dari jenis yang sama. Keadaan ini dipanggil gelung. Dalam Rajah. Rajah 4 menunjukkan dua situasi yang agak biasa di mana gelung boleh digunakan. Dalam susunan pekerja, perhubungan yang wujud antara sesetengah pekerja ditentukan. Komplikasi tambahan telah dimasukkan ke dalam pangkalan data bil bahan: sesetengah perhimpunan sendiri terdiri daripada perhimpunan.

Membahagikan struktur rangkaian kepada yang mudah dan kompleks adalah perlu kerana struktur yang kompleks memerlukan kaedah perwakilan fizikal yang lebih kompleks. Ini tidak selalu menjadi kelemahan, kerana struktur rangkaian yang kompleks boleh (dan dalam kebanyakan kes harus) dikurangkan kepada bentuk yang mudah.

Penggunaan model hierarki dan rangkaian mempercepatkan akses kepada maklumat dalam pangkalan data. Tetapi oleh kerana setiap elemen data mesti mengandungi rujukan kepada beberapa elemen lain, sumber penting diperlukan dalam kedua-dua cakera dan memori komputer utama. Kekurangan memori utama, tentu saja, mengurangkan kelajuan pemprosesan data. Di samping itu, model sedemikian dicirikan oleh kerumitan pelaksanaan sistem pengurusan pangkalan data (DBMS).

2. Pengenalpastian objek dan rekod

Dalam tugas pemprosesan maklumat, atribut dipanggil(menetapkan) dan sifatkan kepada mereka makna.

Apabila memproses maklumat, pengguna berurusan dengan satu set objek, maklumat tentang hartanah setiap satunya mesti disimpan (dirakam) sebagai data, supaya apabila menyelesaikan masalah mereka boleh didapati dan transformasi yang diperlukan dapat dilakukan.

Oleh itu, mana-mana keadaan objek dicirikan oleh satu set atribut yang mempunyai beberapa nilai pada masa ini. Atribut direkodkan pada beberapa medium bahan dalam bentuk rekod. Rekod- satu set (kumpulan) rasmi elemen data(nilai atribut dibentangkan dalam satu format atau yang lain). Nilai atribut mengenal pasti objek, i.e. Menggunakan nilai sebagai ciri carian membolehkan anda melaksanakan kriteria pemilihan mudah berdasarkan syarat perbandingan.

Objek individu sentiasa unik, jadi rekod yang mengandungi data mengenainya juga mesti mempunyai pengecam unik dan tiada objek lain mesti mempunyai pengecam yang sama. Oleh kerana pengecam ialah nilai elemen data, dalam beberapa kes adalah perlu untuk menggunakan lebih daripada satu elemen untuk memastikan keunikan. Sebagai contoh, untuk mengenal pasti rekod disiplin kurikulum secara unik, adalah perlu untuk menggunakan elemen SEMESTER dan NAMA DISIPLIN, kerana adalah mungkin untuk mengajar satu disiplin dalam semester yang berbeza.

Skim yang dicadangkan di atas mewakili kaedah pengenalan atribut kandungan objek. Dia cukup semula jadi untuk tersusun dengan baik data (fakta). Selain itu, struktur merujuk bukan sahaja kepada bentuk persembahan data (format, kaedah penyimpanan), tetapi juga kepada cara pengguna mentafsir makna(nilai parameter bukan sahaja dibentangkan dalam bentuk yang telah ditetapkan, tetapi juga biasanya disertakan dengan petunjuk dimensi nilai, yang membolehkan pengguna memahami maksudnya tanpa ulasan tambahan). Oleh itu, bukti menunjukkan kemungkinan mereka langsung tafsiran.

Walau bagaimanapun, kaedah ini boleh dikatakan tidak sesuai untuk pengecaman maklumat yang tidak tersusun dengan baik, dikaitkan dengan objek yang mempunyai sempurna alam semula jadi. Objek sedemikian sering ditakrifkan secara logik dan tidak langsung - melalui objek lain. Semulajadi atau buatan digunakan untuk menggambarkannya. Sehubungan itu, untuk memahami maksud, pengguna perlu menggunakan peraturan bahasa yang sesuai dan mempunyai beberapa maklumat yang membolehkannya mengenal pasti dan mengaitkan maklumat yang diterima dengan pengetahuan sedia ada. Iaitu, proses mentafsir data seperti ini mempunyai ditengahkan sifat dan memerlukan penggunaan maklumat tambahan, yang tidak semestinya terdapat dalam bentuk rasmi dalam pangkalan data.

3. Cari rekod

Pengaturcara atau pengguna perlu boleh mengakses rekod individu atau elemen data individu yang dia perlukan.

Untuk melakukan ini, anda boleh menggunakan kaedah berikut:

Tetapkan alamat mesin data dan baca nilai mengikut format fizikal rekod. Ini adalah kes di mana pengaturcara mestilah "navigator".

Beritahu sistem nama rekod atau elemen data yang ingin diambil semula, dan mungkin organisasi set data. Dalam kes ini, sistem itu sendiri akan membuat pemilihan (mengikut skema sebelumnya), tetapi untuk ini ia perlu menggunakan maklumat tambahan mengenai struktur data dan organisasi set. Maklumat sedemikian pada asasnya akan berlebihan berkenaan dengan objek, tetapi komunikasi dengan pangkalan data tidak memerlukan pengguna untuk mempunyai pengetahuan pengaturcara.

Sebagai kunci, menyediakan akses kepada rekod, anda boleh menggunakan pengecam - elemen data yang berasingan. kunci, yang secara unik mengenal pasti rekod dipanggil primer (utama).

Dalam kes apabila kunci mengenal pasti kumpulan rekod tertentu yang mempunyai harta bersama tertentu, kunci dipanggil menengah (alternatif). Set data mungkin mempunyai beberapa kunci sekunder, keperluannya ditentukan oleh keperluan untuk mengoptimumkan proses mencari rekod untuk kunci yang sepadan.

Kadangkala digunakan sebagai pengecam kunci saling mengunci kompaun- beberapa elemen data yang bersama-sama, sebagai contoh, akan memastikan pengenalan unik setiap rekod dalam set data.

Dalam kes ini, kunci boleh disimpan sebagai sebahagian daripada rekod atau secara berasingan. Sebagai contoh, adalah dinasihatkan untuk menyimpan kunci untuk rekod yang mempunyai nilai atribut bukan unik secara berasingan untuk menghapuskan lebihan.

Konsep kunci yang diperkenalkan adalah logik dan tidak boleh dikelirukan dengan pelaksanaan fizikal kunci − indeks, menyediakan akses kepada rekod yang sepadan dengan nilai utama individu.

Satu cara untuk menggunakan kunci sekunder sebagai input adalah dengan menyusun senarai terbalik, setiap input mengandungi nilai kunci bersama-sama dengan senarai ID rekod yang sepadan. Data dalam indeks disusun dalam susunan menaik atau menurun, jadi algoritma untuk mencari nilai yang dikehendaki agak mudah dan berkesan, dan selepas mencari nilai, rekod itu disetempatkan oleh penunjuk lokasi fizikal. Kelemahan indeks ialah ia mengambil ruang tambahan dan mesti dikemas kini setiap kali rekod dipadam, dikemas kini atau ditambah.

Secara umum, senarai terbalik boleh dibina untuk mana-mana kunci, termasuk yang komposit.

Dalam konteks tugas carian, kita boleh mengatakan bahawa terdapat dua cara utama untuk menyusun data: Kaedah pertama mewakili organisasi langsung tatasusunan, yang kedua ialah songsang daripada yang pertama. Organisasi tatasusunan langsung adalah mudah untuk mencari dengan syarat "Apakah sifat objek yang ditentukan?", dan yang terbalik adalah mudah untuk mencari dengan syarat "Objek yang manakah mempunyai sifat yang ditentukan?".

Kuliah 5

Pangkalan data sistem maklumat

Pangkalan data. Klasifikasi dan ciri-ciri DBMS.

Model pangkalan data asas.

Pangkalan data dalam sistem ekonomi

Pangkalan data ditakrifkan sebagai koleksi data yang saling berkaitan yang dicirikan oleh: keupayaan untuk digunakan untuk sejumlah besar aplikasi; keupayaan untuk mendapatkan dan mengubah suai maklumat yang diperlukan dengan cepat; lebihan minima maklumat; kebebasan daripada program aplikasi; kaedah carian yang biasa dan terkawal.

DBMS ialah program yang membolehkan pengurusan berpusat data yang disimpan dalam pangkalan data, serta akses kepadanya dan memastikan ia dikemas kini.

Tugas-tugas DBMS ialah:

Menyimpan maklumat dalam bentuk berstruktur;

Kemas kini maklumat mengikut keperluan;

Mencari maklumat yang diperlukan mengikut kriteria tertentu;

Memberi maklumat kepada pengguna dalam bentuk yang sesuai untuknya;

Penghapusan lebihan data;

Sokongan untuk bahasa pangkalan data.

Untuk bekerja dengan pangkalan data, bahasa khas digunakan, biasanya dipanggil bahasa pangkalan data. DBMS moden biasanya menyokong satu bahasa bersepadu yang mengandungi semua alat yang diperlukan untuk bekerja dengan pangkalan data, bermula dari penciptaannya, dan menyediakan antara muka pengguna asas dengan pangkalan data.

Menurut teknologi bekerja dengan pangkalan data, terdapat:

DBMS berpusat;

DBMS teragih.

DBMS berpusat- sistem pengurusan pangkalan data yang disimpan dalam ingatan satu sistem komputer.

Sistem pangkalan data berpusat dengan akses rangkaian memerlukan dua seni bina utama:

¾ seni bina pelayan fail melibatkan peruntukan salah satu mesin pada rangkaian sebagai pusat (pelayan fail utama), di mana pangkalan data terpusat yang dikongsi disimpan. Semua mesin lain pada rangkaian bertindak sebagai stesen kerja. Fail pangkalan data, mengikut permintaan pengguna, dipindahkan ke stesen kerja, di mana ia diproses terutamanya. Dengan keamatan tinggi akses kepada data yang sama, prestasi sistem maklumat berkurangan;

¾ seni bina pelayan-pelanggan. Setiap komputer yang disambungkan ke rangkaian dan membentuk seni bina ini memainkan peranannya: pelayan memiliki dan menguruskan sumber maklumat sistem, pelanggan mempunyai peluang untuk menggunakannya.

Pelayan pangkalan data ialah DBMS yang memproses pertanyaan yang diterima daripada semua stesen kerja secara selari. Sebagai peraturan, pelanggan dan pelayan secara geografi jauh dari satu sama lain, dan dalam kes ini mereka membentuk sistem pemprosesan data teragih.

DALAM DBMS yang diedarkan sebahagian besar perisian dan perkakasan dipusatkan dan terletak pada satu komputer (pelayan) yang cukup berkuasa, manakala komputer pengguna membawa sebahagian kecil DBMS, yang dipanggil klien.

Pangkalan data teragih terdiri daripada beberapa bahagian, mungkin bertindih atau menduplikasi, disimpan dalam komputer yang berbeza pada rangkaian komputer. Walau bagaimanapun, pengguna pangkalan data teragih tidak perlu mengetahui bagaimana komponennya terletak dalam nod rangkaian, dan membayangkan pangkalan data ini sebagai satu keseluruhan. Bekerja dengan pangkalan data sedemikian dijalankan menggunakan sistem pengurusan pangkalan data teragih (RDBMS).

Keselamatan data dalam pangkalan data dicapai:

¾ penyulitan program aplikasi;

¾ penyulitan data;

¾ perlindungan data dengan kata laluan;

¾ sekatan akses kepada pangkalan data.

Model Pangkalan Data Asas

Perbezaan utama antara model pangkalan data ialah sifat perihalan perhubungan dan interaksi antara objek dan atribut pangkalan data. Sambungan objek boleh terdiri daripada jenis berikut:

¾ "satu kepada satu";

¾ "satu kepada banyak";

¾ "banyak kepada banyak".

"Satu lawan satu" ialah surat-menyurat satu dengan satu yang diwujudkan antara satu objek dan satu atribut. Hubungan satu dengan satu mentakrifkan hubungan antara jadual di mana setiap rekod dalam jadual bawahan sepadan dengan hanya satu rekod dalam jadual utama. Kehadiran perhubungan satu dengan satu antara jadual biasanya tidak menunjukkan struktur pangkalan data yang baik, kerana ia menunjukkan bahawa dua jadual mempunyai medan sepadan sepenuhnya, dan ini membawa kepada ruang cakera yang terbuang.

Sambungan "satu-ke-banyak" dalam struktur pangkalan data adalah yang paling biasa. Dengan jenis perhubungan ini, setiap rekod dalam jadual utama sepadan dengan satu atau lebih rekod dalam jadual anak. Struktur perhubungan satu-ke-banyak mengelakkan lebihan data dan rekod pendua.

Jenis komunikasi "banyak-ke-banyak" menyatakan hubungan antara jadual di mana banyak rekod dalam satu jadual boleh dikaitkan dengan banyak rekod dalam jadual lain.

Model hierarki pangkalan data (IMD) adalah berdasarkan kaedah grafik dan melibatkan pencarian data di sepanjang salah satu cabang "pokok", di mana setiap bucu hanya mempunyai satu sambungan dengan bucu tahap yang lebih tinggi. Untuk melakukan carian, anda mesti menentukan laluan penuh ke data, bermula dari elemen akar.

nasi. 1 – Model pangkalan data hierarki

Model rangkaian pangkalan data (SMD) juga berdasarkan kaedah grafik, tetapi membenarkan komplikasi "pokok" tanpa mengehadkan bilangan sambungan yang disertakan dalam bucu. Ini membolehkan anda membina struktur carian yang kompleks.

nasi. 2 – Model pangkalan data rangkaian

Model perhubungan pangkalan data (RMD) melaksanakan kaedah jadual.

Dalam model pangkalan data hubungan, hubungan antara elemen data diwakili dalam bentuk jadual dua dimensi yang dipanggil perhubungan.

Hubungan mempunyai perkara berikut hartanah:

¾ setiap elemen jadual mewakili satu elemen data (tiada kumpulan berulang);

¾ unsur-unsur lajur adalah sifat yang sama, dan lajur adalah nama yang diberikan secara unik;

¾ tiada dua baris yang sama dalam jadual;

¾ baris dan lajur boleh dilihat dalam sebarang susunan, tanpa mengira kandungan maklumatnya.

Model pangkalan data hubungan memperkatakan tiga aspek data: struktur data, integriti data, dan manipulasi data. Di bawah struktur merujuk kepada organisasi logik data dalam pangkalan data, oleh integriti data memahami maklumat bebas ralat dan tepat yang disimpan dalam pangkalan data sebagai manipulasi data- tindakan yang dilakukan pada data dalam pangkalan data.

Kelebihan model hubungan:

¾ kemudahan pembinaan;

¾ kebolehcapaian pemahaman;

¾ keupayaan untuk mengendalikan pangkalan data tanpa pengetahuan tentang kaedah dan kaedah pembinaannya;

¾ kebebasan data;

¾ fleksibiliti struktur, dsb.

Kelemahan model hubungan:

¾ prestasi rendah berbanding model hierarki dan rangkaian;

¾ kerumitan perisian;

¾ lebihan unsur.

Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, terdapat peningkatan pengiktirafan dan pembangunan pangkalan data objek(OBD), penampilan yang disebabkan oleh pembangunan pengaturcaraan berorientasikan objek.

Objek adalah hampir semua perkara yang menarik untuk menyelesaikan masalah tertentu pada komputer. Ini boleh jadi tetingkap pada skrin, butang dalam medan kemasukan data, pengguna program, program itu sendiri, dsb. Kemudian sebarang tindakan boleh diikat pada objek sedemikian, dan juga menerangkan apa yang akan berlaku kepada objek apabila tindakan tertentu dilakukan (contohnya, apabila butang "ditekan"). Objek yang boleh digunakan semula boleh disimpan dan digunakan dalam program yang berbeza.

Objek ialah set kaedah (fungsi) dan sifat yang dipautkan secara program yang melaksanakan satu tugas berfungsi.

Harta benda ialah ciri yang menerangkan rupa dan operasi sesuatu objek.

Peristiwa adalah tindakan yang dikaitkan dengan objek. Peristiwa boleh disebabkan oleh pengguna (klik tetikus), dimulakan oleh program aplikasi, atau dimulakan oleh sistem pengendalian.

Kaedah ialah fungsi atau prosedur yang mengawal operasi sesuatu objek apabila ia bertindak balas terhadap sesuatu peristiwa.

Objek boleh sama ada visual, i.e. yang boleh dilihat pada skrin paparan (tetingkap, ikon, teks, dll.), dan bukan visual (contohnya, program untuk menyelesaikan masalah berfungsi).

Pengelasan model data adalah berdasarkan konsep kesalinghubungan objek. Terdapat empat jenis perhubungan yang berbeza antara jadual pangkalan data: "satu kepada satu"; "satu kepada banyak"; "banyak kepada banyak".

Dengan hormatnya "satu lawan satu » Pada setiap saat, satu rekod jadual "1" sepadan dengan tidak lebih daripada satu rekod jadual "2". Sebagai contoh, seorang pelanggan sepadan dengan hanya satu bilik hotel. Jenis hubungan ini tidak digunakan dengan kerap, kerana data tersebut boleh diletakkan dalam satu jadual. Hubungan ini digunakan untuk membahagikan jadual yang sangat luas, sebagai contoh, untuk membahagikan jadual dengan maklumat tentang pekerja syarikat kepada dua - maklumat rasmi dan peribadi.

Kaitan dengan sikap " satu kepada banyak» mencirikan fakta bahawa satu contoh objek maklumat "1" sepadan dengan 0,1,2 atau lebih contoh objek "2". Hubungan sedemikian wujud, sebagai contoh, antara jadual "Pembekal" dan "Produk", i.e. Setiap pembekal mungkin menjual produk yang berbeza, tetapi setiap produk mempunyai satu pembekal.

Sikap" ramai kepada ramai» menganggap bahawa pada bila-bila masa tertentu satu rekod jadual "1" sepadan dengan beberapa contoh jadual "2" dan sebaliknya. Contohnya ialah hubungan antara objek maklumat "Pelanggan" dan "Bank". Seorang pelanggan menyimpan dana di banyak bank. Satu bank melayani ramai pelanggan. Perhubungan dilaksanakan menggunakan jadual ketiga (menghubungkan), kuncinya terdiri daripada sekurang-kurangnya dua medan yang merupakan medan kunci asing dalam jadual sumber.

Terdapat tiga jenis utama model data.

Model hierarki. Ia menganggap organisasi data dalam bentuk struktur pokok. Pokok ialah hierarki unsur. Di peringkat paling atas struktur adalah akar pokok. Satu pokok boleh mempunyai hanya satu akar, selebihnya adalah nod yang dipanggil nod anak. Setiap nod mempunyai nod sumber di atasnya.

Pangkalan data hierarki mewakili kedua-dua set hubungan dan hubungan peminat yang mana dua sekatan diperhatikan: terdapat satu hubungan tunggal, dipanggil akar, yang tidak bergantung pada mana-mana hubungan peminat; semua hubungan lain (kecuali akar) adalah hubungan bergantung hanya dalam satu hubungan peminat.

Rekod pangkalan data hierarki ialah satu set nilai yang mengandungi satu nilai hubungan akar dan semua peminat boleh diakses daripadanya. Dalam contoh kami, rekod terdiri daripada data yang berkaitan dengan satu fakulti.

Model rangkaian. Model ini berdasarkan struktur rangkaian di mana mana-mana elemen boleh disambungkan kepada mana-mana elemen lain. Struktur maklumat dalam model adalah hubungan dan hubungan peminat. Yang terakhir dibahagikan kepada asas dan bergantung. Sikap peminat W(R,S) dipanggil pasangan perhubungan R Dan S dan hubungan antara mereka, dengan syarat setiap nilai S dikaitkan dengan satu makna R. Sikap R dipanggil asal (asas), dan S- dihasilkan (bergantung).

Atribut tambahan yang dipanggil alamat pautan diperkenalkan ke dalam struktur hubungan utama dan bergantung, yang memastikan setiap nilai hubungan bergantung sepadan S dengan nilai tunggal hubungan utama R. Alamat komunikasi menyimpan alamat permulaan atau nombor rekod seterusnya yang akan diproses. Struktur cincin alamat komunikasi dipanggil macam kipas. Peranan "pemegang" kipas dimainkan oleh rakaman hubungan utama.

Kelemahan model data yang dibincangkan di atas ialah apabila menambah bucu baharu atau mewujudkan sambungan baharu, masalah timbul dalam memunggah data daripada pangkalan data dan memuatkannya ke dalam struktur baharu. Ini boleh mengakibatkan kehilangan data atau berlakunya nilai data yang tidak ditentukan.

Model perhubungan. Struktur data model ini adalah berdasarkan radas algebra hubungan dan teori normalisasi. Model ini menganggap penggunaan jadual dua dimensi (hubungan).

Had pada hubungan model hubungan : setiap elemen jadual ialah elemen data mudah; tiada baris yang sama dalam jadual; lajur (medan) diberi nama unik; semua baris jadual mempunyai struktur yang sama; Dalam jadual, susunan baris dan lajur adalah sewenang-wenangnya.

Hubungan antara jadual dijalankan melalui nilai satu atau lebih medan sepadan. Setiap baris jadual dalam pangkalan data hubungan adalah unik. Untuk memastikan keunikan baris, kunci digunakan yang mengandungi satu atau lebih medan jadual. Kunci disimpan dalam cara yang teratur, membenarkan akses terus kepada rekod jadual semasa carian.

Jenis model data pangkalan data

Model organisasi data. Rangkaian, hubungan, model hierarki.

Teras mana-mana pangkalan data ialah model data. Menggunakan model data, objek domain dan hubungan antara mereka boleh diwakili.

Model data ialah satu set struktur data dan operasi pemprosesannya. Mari kita lihat tiga jenis model data utama: hierarki, rangkaian dan hubungan.

Jenis model data pangkalan data

berhierarki Model pangkalan data digambarkan sebagai pokok. Nod pokok mewakili koleksi data, seperti rekod logik.

Model hierarki ialah himpunan unsur yang disusun mengikut susunan subordinasinya daripada umum kepada khusus dan membentuk pokok (graf) terbalik dalam struktur.

Konsep asas struktur hierarki termasuk tahap, nod, dan hubungan. Simpul ialah satu set atribut data yang menerangkan objek. Dalam rajah pokok hierarki, nod diwakili sebagai bucu dalam graf. Setiap nod pada tahap yang lebih rendah disambungkan kepada hanya satu nod pada tahap yang lebih tinggi. Pokok hierarki hanya mempunyai satu bucu, tidak berada di bawah mana-mana bucu lain dan terletak di peringkat paling atas - pertama. Nod bergantung (hamba) berada pada tahap kedua, ketiga, dsb. Bilangan pokok dalam pangkalan data ditentukan oleh bilangan rekod akar. Untuk setiap rekod pangkalan data, hanya terdapat satu laluan hierarki daripada rekod akar.

Rangkaian Model DB sepadan dengan kelas objek pengurusan yang lebih luas, walaupun ia memerlukan kos tambahan untuk organisasi mereka.

Dalam struktur rangkaian dengan konsep asas yang sama (tahap, nod, sambungan), setiap elemen boleh disambungkan kepada mana-mana elemen lain.

perhubungan Model pangkalan data mewakili objek dan hubungan antara mereka dalam bentuk jadual, dan semua operasi pada data dikurangkan kepada operasi pada jadual ini. Hampir semua DBMS moden adalah berdasarkan model ini. Model ini lebih mudah difahami dan "telus" untuk pengguna akhir organisasi data.

Model perhubungan mempersembahkan objek data dan sambungan antara mereka dalam bentuk jadual, manakala sambungan juga dianggap sebagai objek. Semua baris yang membentuk jadual dalam pangkalan data hubungan mesti mempunyai kunci utama. Semua alat DBMS moden menyokong model data hubungan.

Model ini dicirikan oleh kesederhanaan struktur data, perwakilan jadual yang mesra pengguna dan keupayaan untuk menggunakan radas formal algebra hubungan dan kalkulus hubungan untuk pemprosesan data.

Setiap jadual hubungan ialah tatasusunan dua dimensi dan mempunyai sifat berikut:

1. Setiap elemen jadual sepadan dengan satu elemen data.

2. Semua lajur dalam jadual adalah homogen, i.e. semua elemen dalam lajur mempunyai jenis dan panjang yang sama.

3. Setiap lajur mempunyai nama yang unik.

4. Tiada baris yang sama dalam jadual;

5. Susunan baris dan lajur boleh sewenang-wenangnya.

Pengelasan mengikut model data (mengikut struktur organisasi).

cerita.

Sejarah kemunculan dan perkembangan teknologi pangkalan data boleh dilihat dari perspektif yang luas dan sempit.

DALAM aspek yang luas konsep sejarah pangkalan data digeneralisasikan kepada sejarah sebarang cara yang digunakan oleh manusia untuk menyimpan dan memproses data. Dalam konteks ini, disebutkan, sebagai contoh, cara perakaunan untuk perbendaharaan diraja dan cukai di Sumer kuno (4000 SM), tulisan bersimpul Inca, tulisan cuneiform yang mengandungi dokumen kerajaan Assyria, dll. Harus diingat bahawa kelemahan pendekatan ini adalah kekaburan konsep "pangkalan data" dan penggabungan sebenarnya dengan konsep "arkib" dan juga "penulisan".

Sejarah pangkalan data dalam aspek sempit meneliti pangkalan data dalam pengertian tradisional (moden). Kisah ini bermula pada tahun 1955, apabila peralatan pemprosesan rakaman boleh diprogramkan muncul. Perisian pada masa ini menyokong model pemprosesan rekod berasaskan fail. Kad tebuk digunakan untuk menyimpan data. Pangkalan data operasi dalam talian muncul pada pertengahan 1960-an. Operasi pada pangkalan data operasi diproses secara interaktif menggunakan terminal. Organisasi rekod berurutan indeks mudah berkembang dengan cepat kepada model rekod berorientasikan set yang lebih berkuasa. Charles Bachman menerima Anugerah Turing atas kepimpinannya dalam Kumpulan Petugas Pangkalan Data (DBTG), yang membangunkan bahasa standard untuk menerangkan dan memanipulasi data.

Pada masa yang sama, komuniti pangkalan data COBOL (salah satu bahasa pengaturcaraan tertua (versi pertama pada tahun 1959), bertujuan terutamanya untuk membangunkan aplikasi perniagaan) membangunkan konsep skema pangkalan data dan konsep kebebasan data.

Peringkat penting seterusnya dikaitkan dengan kemunculan model data hubungan pada awal 1970-an, terima kasih kepada kerja Edgar F. Codd. Kerja Codd membuka jalan untuk hubungan rapat antara teknologi pangkalan data gunaan dan matematik dan logik. Edgar F. Codd juga menerima Anugerah Turing atas sumbangannya kepada teori dan amalan.

Istilah itu sendiri pangkalan data(pangkalan data) muncul pada awal 1960-an, dan telah diperkenalkan untuk digunakan pada simposium yang dianjurkan oleh SDC (System Development Corporation) pada tahun 1964 dan 1965, walaupun ia pada mulanya difahami dalam erti kata yang agak sempit, dalam konteks sistem kecerdasan buatan. Istilah ini mula digunakan secara meluas dalam pengertian moden hanya pada tahun 1970-an.

Klasifikasi asas pangkalan data.

Apabila bekerja dengan pangkalan data, DBMS mengekalkan model domain tertentu dalam memori komputer, dipanggil model data. Model data ditentukan oleh jenis DBMS.

Model hierarki. Data tersusun secara hierarki adalah sangat biasa dalam kehidupan seharian. Contohnya, struktur institusi pengajian tinggi. Model data hierarki- pembentangan pangkalan data dalam bentuk struktur pokok (hierarki) yang terdiri daripada objek (data) pelbagai peringkat. Tahap atas diduduki oleh satu objek, yang kedua - oleh objek tahap kedua, dsb. Terdapat hubungan antara objek; setiap objek boleh merangkumi beberapa objek pada tahap yang lebih rendah. Objek sedemikian adalah dalam hubungan nenek moyang (objek yang lebih dekat dengan akar) dengan kanak-kanak (objek peringkat lebih rendah), dan ada kemungkinan objek nenek moyang tidak mempunyai keturunan atau mempunyai beberapa daripadanya, manakala objek keturunan mesti mempunyai satu moyang sahaja. Objek yang mempunyai nenek moyang yang sama dipanggil kembar. Kelemahan utama model ini ialah keperluan untuk menggunakan hierarki yang menjadi asas pangkalan data semasa reka bentuk. Keperluan untuk penyusunan semula data yang berterusan membawa kepada penciptaan model yang lebih umum - model rangkaian.

Model rangkaian. Pendekatan rangkaian kepada organisasi data adalah lanjutan daripada pendekatan hierarki. Kepada konsep asas model pangkalan data rangkaian termasuk: tahap, elemen (nod), sambungan. Nod ialah koleksi atribut data yang menerangkan objek. Dalam rajah pokok hierarki, nod diwakili sebagai bucu dalam graf. Dalam struktur rangkaian, setiap elemen boleh disambungkan kepada mana-mana elemen lain. Pangkalan data rangkaian adalah serupa dengan pangkalan data hierarki, kecuali ia mempunyai penunjuk dalam kedua-dua arah yang menghubungkan maklumat yang berkaitan. Walaupun model ini menyelesaikan beberapa masalah yang berkaitan dengan model hierarki, melaksanakan pertanyaan mudah masih agak rumit. Selain itu, memandangkan logik prosedur pengambilan data bergantung pada organisasi fizikal data ini, model ini tidak sepenuhnya bebas daripada aplikasi. Dengan kata lain, jika struktur data perlu diubah, maka aplikasi perlu diubah.

(Model ini berbeza daripada hierarki kerana setiap elemen yang dijana boleh mempunyai lebih daripada satu elemen yang merosakkan. Iaitu, dalam struktur rangkaian, setiap elemen boleh disambungkan kepada mana-mana elemen lain).

Model perhubungan. Pangkalan data perhubungan- pangkalan data berdasarkan model data hubungan. Ia dibangunkan oleh Codd pada tahun 1969-70 berdasarkan teori hubungan matematik dan berdasarkan sistem konsep, yang paling penting ialah meja , sikap , padang , rekod . Model ini telah mendapat pengiktirafan yang paling banyak. Perkataan "relational" berasal daripada bahasa Inggeris "relation", yang bermaksud hubungan. Adalah mudah untuk mewakili hubungan dalam bentuk jadual. Itu. Perkataan jadual sering digunakan sebagai sinonim tidak formal untuk istilah "hubungan." Perlu diingat bahawa "meja" adalah konsep yang longgar dan tidak formal dan selalunya tidak bermaksud "hubungan" sebagai konsep abstrak, tetapi gambaran visual hubungan di atas kertas atau skrin. Penggunaan istilah "jadual" yang tidak betul dan longgar dan bukannya istilah "perkaitan" sering membawa kepada salah faham. Kesilapan yang paling biasa ialah menganggap bahawa RMD berurusan dengan jadual "rata" atau "dua dimensi", sedangkan yang sedemikian hanya boleh menjadi perwakilan visual jadual. Hubungan adalah abstraksi, dan tidak boleh menjadi "rata" atau "tidak rata"

Pangkalan data hubungan ialah pangkalan data di mana semua data dibentangkan kepada pengguna dalam bentuk jadual, dan semua operasi pada pangkalan data dikurangkan kepada manipulasi dengan jadual.

Padang(lajur) – elemen data yang mencerminkan atribut objek (contohnya, jika objek itu pelajar, maka atributnya ialah nama penuh, alamat, telefon, dsb.). U padang terdapat pangkalan data pilihan, yang menentukan jenis data yang hendak disimpan, kaedah memaparkannya dan set operasi yang dilakukan padanya. Salah satu parameter medan penting ialah jenis data.

Berorientasikan objek dan objek. Pangkalan data berorientasikan objek- pangkalan data di mana data diformatkan dalam bentuk model objek, termasuk program aplikasi yang dikawal oleh peristiwa luaran. Hasil gabungan keupayaan (ciri) pangkalan data dan keupayaan bahasa pengaturcaraan berorientasikan objek ialah Sistem Pengurusan Pangkalan Data Berorientasikan Objek (OODBMS). OODBMS membolehkan anda bekerja dengan objek pangkalan data dengan cara yang sama seperti dengan objek dalam pengaturcaraan OOLP. OODBMS memanjangkan bahasa pengaturcaraan dengan secara telus memperkenalkan data berterusan, kawalan serentak, pemulihan data, pertanyaan berkaitan dan keupayaan lain. Pangkalan data berorientasikan objek biasanya disyorkan untuk kes di mana pemprosesan data berprestasi tinggi dengan struktur yang kompleks diperlukan.

Perkaitan objek- DBMS hubungan (RSDBMS), menyokong beberapa teknologi yang melaksanakan pendekatan berorientasikan objek.