Data katika hifadhidata hupangwa kulingana na mojawapo ya miundo ya data.
Kwa kutumia modeli ya data, vitu vya kikoa na uhusiano kati yao vinaweza kuwakilishwa. Hiyo. Msingi wa hifadhidata yoyote ni mfano wa data.
Mfano wa Data - seti ya miundo ya data na shughuli za usindikaji wao.
Miundo ya awali ya uwakilishi wa data ni pamoja na daraja, mtandao na uhusiano. Miundo ya data ya daraja la juu na mtandao ilianza kutumika katika mifumo ya usimamizi wa hifadhidata mapema miaka ya 60. Katika miaka ya mapema ya 70, mfano wa data wa uhusiano ulipendekezwa. Mifano tatu hutofautiana hasa katika jinsi zinavyowakilisha uhusiano kati ya vitu.
Miundo ya msingi ya uwasilishaji wa data:
1. Hierarkia Mfano wa data unawakilisha maonyesho ya habari ya vitu vya ulimwengu halisi - vyombo na viunganisho vyao kwa namna ya grafu iliyoelekezwa au mti (Mchoro 2). Nodi na matawi huunda muundo wa mti wa kihierarkia. Nodi ni mkusanyiko wa sifa zinazoelezea kitu. Nodi ya juu zaidi katika uongozi inaitwa nodi ya mizizi (hii ndiyo aina kuu ya kitu). Node ya mizizi iko kwenye ngazi ya kwanza. Nodi tegemezi (aina za chini za vitu) ziko kwenye viwango vya pili, vya tatu na vingine. Katika mfano huo, kila kitu kina chanzo kimoja tu (isipokuwa kitu cha mizizi), lakini kwa kanuni kunaweza kuwa na tegemezi kadhaa (watoto).
Kielelezo 17. Muundo wa Mfano wa Hierarkia
Matawi kati ya vitu yanaonyesha uwepo wa uhusiano fulani, na jina la uhusiano limeandikwa kwa makali. Kwa mfano, kati ya vitu "mteja" na "kuagiza" kunaweza kuwa na uhusiano unaoitwa "hufanya", na kati ya "kuagiza" na "bidhaa" kunaweza kuwa na uhusiano unaoitwa "linajumuisha". Aina hii ya mfano huonyesha uhusiano wa wima, utii wa ngazi ya chini hadi juu, i.e. Kila rekodi ya hifadhidata ina njia moja tu (ya daraja) kutoka kwa rekodi ya mizizi.
Mfano wa modeli kama hii ni hifadhidata iliyo na habari kuhusu chuo kikuu (kwa kutumia mfano wa BelGSHA)
2. Muundo wa mtandao - ni ugani wa modeli ya daraja , Hata hivyo, tofauti na hayo, kuna viunganisho vya usawa (Mchoro 3). Katika mfano huu wa data, kitu chochote kinaweza kuwa bwana na mtumwa. Muundo unaitwa mtandao ikiwa, katika uhusiano kati ya data, kipengele kilichozalishwa kina zaidi ya kipengele kimoja cha mzazi. Mfano wa mtandao hutoa fursa kubwa zaidi ikilinganishwa na ile ya kihierarkia, lakini ni vigumu zaidi kutekeleza na kutumia. Mfano ni muundo wa hifadhidata yenye taarifa kuhusu wanafunzi wanaoshiriki katika kazi ya utafiti. Inawezekana kwa mwanafunzi mmoja kushiriki katika mada kadhaa, pamoja na wanafunzi kadhaa katika ukuzaji wa mada moja.
Mchele. 18. Uwakilishi wa viunganisho katika mfano wa mtandao
3. Mfano wa uhusiano. Wazo la modeli ya data ya uhusiano (kutoka kwa uhusiano wa Kiingereza) inahusishwa na maendeleo ya Erich Codd. Muundo huu una sifa ya usahili wa muundo wa data, uwakilishi wa jedwali unaomfaa mtumiaji na uwezo wa kutumia aljebra ya uhusiano kwa kuchakata data.
Mfano wa uhusiano unazingatia kupanga data kwa namna ya meza mbili-dimensional zilizounganishwa na mahusiano fulani.
Jedwali la uhusiano lina yafuatayo mali :
ü meza lazima iwe na jina;
ü kila kipengele cha jedwali ni kipengele kimoja cha data;
ü nguzo zote katika meza ni homogeneous, i.e. vipengele vyote kwenye safu vina aina sawa (nambari, tabia, au nyingine) na urefu;
ü kila safu ina jina la kipekee;
ü hakuna safu zinazofanana kwenye meza;
ü mpangilio wa safu na nguzo unaweza kuwa wa kiholela;
ü meza inapaswa kuwa rahisi, i.e. usiwe na nguzo za kiwanja;
Ufunguo wa msingi lazima ujulikane.
Jedwali la hifadhidata ya uhusiano lina idadi fulani ya rekodi za aina moja, au nakala. Neno "aina sawa" linamaanisha kuwa rekodi zote zina seti sawa ya sifa, au sehemu, ingawa kila sifa inaweza kuwa na thamani yake.
Fikiria jedwali lililo na data kuhusu wafanyikazi wa biashara
Kwa uwakilishi wa kimantiki wa uhusiano kati ya vitu vya hifadhidata, mfano wa habari-mantiki (infological) hutumiwa.
Kuna aina tatu za mifano ya hifadhidata ya habari:
· uongozi;
· mtandao;
· uhusiano.
Mfano wa kihierarkia data ni muundo wa mti, ambapo kila kipengele (kitu) kinalingana na uhusiano mmoja tu na kipengele (kitu) cha kiwango cha juu. Mfano wa mfano wa hierarchical ni Usajili wa Windows, ambayo inaonyesha uwekaji wa faili na folda za viwango tofauti vya nesting kwenye disks za kompyuta, pamoja na mti wa familia.
Faida za mfano wa hierarchical ni unyenyekevu na kasi. Ombi kwa hifadhidata kama hiyo inashughulikiwa haraka, kwani utaftaji wa data hufanyika kwenye moja ya matawi ya mti, kusonga chini kutoka kwa vitu vya mzazi hadi mtoto au kinyume chake (kutafuta mti huchukua muda mrefu kusindika).
Ikiwa muundo wa data unahusisha mahusiano magumu zaidi kuliko uongozi wa kawaida, basi mifano mingine hutumiwa kupanga habari.
Muundo wa mtandao data inaruhusu, ili kuchanganya taarifa zinazohusiana, kutoa miunganisho kati ya baadhi ya vipengele na nyingine yoyote, si lazima ya wazazi. Mtindo huu ni sawa na ule wa kihierarkia na ni toleo lake lililoboreshwa.
KATIKA mfano wa mtandao data, kila kipengele kinaweza kuwa na zaidi ya kipengele kimoja kinachoizalisha, na uwakilishi wa picha wa mfano unafanana na mtandao. Inaruhusu ugumu wa "mti" bila kupunguza idadi ya viunganisho vilivyojumuishwa kwenye vertex yake.
Kipengele cha hifadhidata za kihierarkia na mtandao ni kwamba muundo mgumu wa rekodi na seti za uhusiano hubainishwa mapema, hata katika hatua ya muundo, na kubadilisha muundo wa hifadhidata kunahitaji urekebishaji wa hifadhidata nzima. Kwa kuongeza, kwa kuwa mantiki ya utaratibu wa kurejesha data inategemea shirika la kimwili la data, mtindo huu unategemea maombi. Kwa maneno mengine, ikiwa muundo wa data unahitaji kubadilika, programu inaweza pia kuhitaji kubadilika.
Hifadhidata za mtandao huchukuliwa kuwa zana za watengenezaji programu. Kwa hivyo, kwa mfano, ili kupata jibu la swali: "Ni bidhaa gani inayoagizwa mara nyingi na kampuni X?", Unahitaji kuandika msimbo fulani wa programu ili kupitia hifadhidata. Utekelezaji wa maombi ya mtumiaji unaweza kuchukua muda mrefu, na wakati taarifa iliyoombwa inaonekana, haitakuwa muhimu tena.
Mfano wa uhusiano ni ya ulimwengu wote, hurahisisha sana muundo wa hifadhidata na hurahisisha kufanya kazi nayo. KATIKA ya uhusiano Katika hifadhidata, data zote zinazopatikana kwa mtumiaji zimepangwa kwa namna ya meza. Kila jedwali lina jina lake la kipekee, linalolingana na asili ya yaliyomo. Safu wima za jedwali zinazoitwa mashamba, eleza sifa fulani za habari, kwa mfano: jina la mwisho, jina la kwanza, jinsia, umri, nambari ya simu, hali ya kijamii ya waliohojiwa. Safu za jedwali la uhusiano zina kumbukumbu na kuhifadhi maelezo kuhusu tukio moja la kitu cha data kinachowakilishwa kwenye jedwali, kama vile data kuhusu mtu mmoja. Haipaswi kuwa na rekodi zinazofanana kwenye jedwali.
Sharti kuu la hifadhidata ya uhusiano ni kwamba maadili ya uwanja (safu za jedwali) ziwe vitengo vya habari vya msingi na visivyoweza kugawanywa (ambayo ni, kurekodi anwani hautahitaji moja, lakini uwanja kadhaa ulio na habari isiyoweza kugawanywa - barabara, nyumba. nambari, nambari ya ghorofa). Hii inafanya uwezekano wa kutumia vifaa vya hisabati vya aljebra ya uhusiano kuchakata maelezo. DBMS za uhusiano maarufu zaidi ni Access, FoxPro, dBase, Oracle, nk.
Hifadhidata ya uhusiano kawaida huwa na jedwali kadhaa zilizo na habari tofauti. Msanidi wa hifadhidata anasakinisha uhusiano kati ya meza ya mtu binafsi. Wakati wa kuunda miunganisho tumia mashamba muhimu.
Mara tu miunganisho inapoanzishwa, itawezekana kuunda maswali, fomu na ripoti ambazo zina data kutoka kwa majedwali kadhaa yaliyounganishwa.
Data zote zinazopatikana kwa mtumiaji katika hifadhidata ya uhusiano zimepangwa kwa namna ya meza za uhusiano, ambazo ni safu mbili-dimensional, ambapo kila jedwali lina jina lake la kipekee, linalolingana na asili ya yaliyomo.
Hivi sasa, DBMS nyingi hutumia modeli ya data ya jedwali (ya uhusiano).
Manufaa ya mfano wa uhusiano:
· Urahisi na ufikiaji kwa mtumiaji wa mwisho kuelewa, kwani muundo wa habari pekee ni jedwali la kuona.
· Uhuru kamili wa data. Wakati wa kubadilisha muundo wa database, mabadiliko makubwa katika programu ya maombi hayahitajiki.
Ubaya wa muundo wa uhusiano:
· Eneo la somo haliwezi kuwakilishwa kila mara kama seti ya majedwali.
· Kasi ya chini ya usindikaji wa hoja ikilinganishwa na miundo mingine, pamoja na kuhitaji kumbukumbu zaidi ya nje.
Mfano wa hifadhidata rahisi ya uhusiano ni jedwali la "Wajibu", ambapo safu mlalo moja (rekodi) ni habari kuhusu mmoja wa washiriki katika uchunguzi wa simu.
 |
Muundo wa data wa kihierarkia
Kuna mpangilio wa vitu kwenye rekodi, kipengele kimoja kinachukuliwa kuwa kuu, kilichobaki ni chini. Data katika rekodi imepangwa kwa mlolongo fulani, kama hatua za ngazi, na utafutaji wa data unaweza tu kufanywa kwa kushuka kwa mfululizo kutoka hatua hadi hatua. Kutafuta kipengele chochote cha data katika mfumo kama huo kunaweza kuwa kazi kubwa kwa sababu ya hitaji la kupitia hatua kadhaa za awali za uongozi.
Hifadhidata ya kihierarkia huundwa na saraka ya faili zilizohifadhiwa kwenye diski; Mti wa saraka, unaopatikana kwa kutazamwa katika Kamanda Jumla, ni onyesho wazi la muundo wa hifadhidata kama hiyo na utaftaji wa kitu unachotaka ndani yake. Database sawa ni mti wa familia.
Mfano wa data ya mtandao
Inatofautishwa na kubadilika sana, kwani inawezekana kuanzisha miunganisho ya usawa kwa kuongeza miunganisho ya wima ya kihierarkia. Hii inafanya iwe rahisi kupata vipengele vya data vinavyohitajika, kwani si lazima tena kupitia hatua zote zilizopo.
Hifadhidata ya mtandao ni Mtandao Wote wa Ulimwenguni wa mtandao wa kimataifa wa mtandao wa kompyuta. Viungo huunganisha mamia ya mamilioni ya hati pamoja kwenye hifadhidata moja ya mtandao.
Mfano wa data ya uhusiano
Katika hifadhidata ya uhusiano, rekodi ni safu ya jedwali la mstatili. Vipengele vya rekodi huunda safu wima za jedwali hili (mashamba). Vipengele vyote kwenye safu vina aina sawa (nambari, tabia), na kila safu ina jina la kipekee. Hakuna safu mlalo zinazofanana kwenye jedwali.
Faida za hifadhidata hizo ni uwazi na uwazi wa shirika la data, kasi ya kutafuta habari muhimu.
Mfano wa hifadhidata ya uhusiano ni karatasi ya mgawo wa ufadhili wa masomo, ambapo ingizo ni safu mlalo yenye data kuhusu mwanafunzi mahususi, na majina ya sehemu (safu) zinaonyesha ni data gani kuhusu kila mwanafunzi inapaswa kurekodiwa katika seli za jedwali.
Aina yoyote inaweza kupunguzwa kwa uhusiano.
Aina za data
Aina ya data inafafanua seti ya maadili ambayo sehemu fulani inaweza kuchukua katika rekodi tofauti.
Aina kuu za data katika hifadhidata za kisasa:
tarehe Muda;
fedha;
mantiki;
nambari;
maandishi;
Funguo
Superkey - hizi ni sehemu za jedwali moja au zaidi zinazotambulisha kwa njia ya kipekee kila safu katika jedwali
Kitufe kinachowezekana (inawezekana). huu ni ufunguo mkuu ambao una seti ya chini kabisa ya sehemu zinazohitajika ili kutambua kwa njia ya kipekee kila safu mlalo katika jedwali.
Ufunguo Msingi - Hii uwezo ufunguo uliochaguliwa ili kutambua kipekee kila safu katika jedwali; Kawaida ufunguo wa mgombea ambao ni rahisi kuingiza huchaguliwa, kwa kawaida ni nambari.
Uga muhimu tables katika Access DBMS ni ufunguo msingi wa jedwali.
Aina za mahusiano ya mahusiano
moja hadi moja;
Kila thamani ya msingi katika jedwali kuu inalingana na rekodi moja au zaidi kwenye jedwali la mtoto.
Aina hii ya uhusiano haitumiwi mara nyingi kwa sababu habari nyingi zinazohusiana kwa njia hii zinaweza kuwekwa kwenye meza moja. Uhusiano wa mtu mmoja hadi mmoja unaweza kutumika kugawanya jedwali zilizo na sehemu nyingi, kutenganisha sehemu ya jedwali kwa sababu za usalama, na kuhifadhi habari zinazohusiana na kikundi kidogo cha rekodi kwenye jedwali kuu.
moja kwa wengi;
Kila thamani ya msingi katika jedwali kuu ina rekodi moja, zaidi, au hakuna katika jedwali la mtoto.
Uhusiano wa mtu mmoja hadi wengi ndio aina inayotumika sana ya uhusiano kati ya majedwali.
nyingi-kwa-nyingi.
Katika uhusiano wa wengi hadi wengi, rekodi moja katika jedwali A inaweza kuwa na rekodi nyingi katika jedwali B, na rekodi moja katika jedwali B inaweza kuwa na rekodi nyingi kwenye jedwali A. Uhusiano wa wengi hadi wengi ni wawili mmoja-kwa-moja. mahusiano -nyingi" na jedwali la tatu.
Shirika la mahusiano kati ya meza
moja kwa moja - meza zimeunganishwa na funguo zao za msingi (funguo za msingi za meza zote mbili zimewekwa sawa);
mmoja kwa wengi- Jedwali kuu (moja) limeunganishwa na ufunguo wa msingi kwa meza ya mtoto (nyingi) na ufunguo wa kigeni (hii ndiyo ufunguo wa msingi wa meza kuu iliyoingizwa kwenye meza ya mtoto)
wengi kwa wengi - Ili kuandaa uhusiano huo kati ya meza mbili, meza ya tatu (ya kati) imeundwa ambayo funguo za msingi za meza mbili za kwanza zinaingizwa. Ya kwanza na ya tatu, pamoja na meza ya pili na ya tatu imeunganishwa kwa kila mmoja, aina moja hadi nyingi ya uhusiano.
Mfano wa shirika la hifadhidata
Masharti ya Uadilifu wa Data
Hali ya uadilifu hutumiwa ili kuhakikisha kwamba rekodi katika meza ya chini zinalingana na rekodi katika meza kuu, i.e. Huwezi kufuta data kutoka kwa uga muhimu wa jedwali kuu.
Usasishaji wa utendakazi na ufutaji wa kasi wa sehemu zinazohusiana huruhusu kuhariri na kufuta data katika sehemu kuu ya jedwali kuu, lakini huambatana na mabadiliko ya kiotomatiki katika jedwali husika.
Mandhari:mifano ya hifadhidata ya mantiki, kitambulisho cha vitu na rekodi, tafuta kumbukumbu.
1. Miundo ya data ya daraja la juu na mtandao.
Msingi wa hifadhidata yoyote ni mfano wa data. Muundo wa data ni seti ya miundo ya data na shughuli za usindikaji. Kulingana na njia ya kuanzisha uhusiano kati ya data, wanafautisha mifano ya daraja, mtandao na uhusiano.
Mfano wa kihierarkia hukuruhusu kuunda hifadhidata na muundo wa mti. Ndani yao, kila nodi ina aina yake ya data (chombo) Katika kiwango cha juu cha mti katika mfano huu kuna nodi moja - "mizizi", katika ngazi inayofuata kuna nodi zinazohusiana na mzizi huu, kisha nodi zinazohusiana na nodes za ngazi ya awali, nk Aidha, kila nodi inaweza kuwa na babu moja tu (Mchoro 1)
Kutafuta data katika mfumo wa hierarchical daima huanza kutoka kwenye mizizi. Kisha mteremko unafanywa kutoka ngazi moja hadi nyingine hadi kiwango kinachohitajika kifikiwe. Kusonga kupitia mfumo kutoka kwa rekodi moja hadi nyingine hufanywa kwa kutumia viungo.
Kutumia viungo ili kuandaa ufikiaji wa vipengele vya muundo wa mtu binafsi hairuhusu kufupisha utaratibu wa utafutaji, ambao unategemea utafutaji wa mfululizo. Utaratibu wa utafutaji utakuwa na ufanisi zaidi ikiwa utaratibu fulani wa mpito kwa kipengele kinachofuata cha mti umewekwa mapema.
Faida kuu za muundo wa daraja ni urahisi wa kuelezea miundo ya ngazi ya ulimwengu halisi na utekelezaji wa haraka wa hoja zinazolingana na muundo wa data; hata hivyo, mara nyingi huwa na data isiyohitajika. Kwa kuongeza, si rahisi kila wakati kuanza kutafuta data muhimu kutoka kwa mizizi kila wakati, na hakuna njia nyingine ya kusonga kupitia database katika miundo ya hierarchical.
Miundo ya daraja ni ya kawaida katika vikoa vingi, lakini katika hali nyingi rekodi moja inahitaji zaidi ya mwonekano mmoja au inaunganishwa na nyingine nyingi. Matokeo yake huwa ni miundo changamano zaidi ikilinganishwa na ile inayofanana na mti. Katika muundo wa mtandao, kipengele chochote kinaweza kushikamana na kipengele kingine chochote. Mifano ya miundo ya mtandao imeonyeshwa kwenye Mtini. 2
Muundo wa mtandao inaweza kuelezewa kwa kutumia vipengee vya asili na vilivyotengenezwa. Ni rahisi kuiwakilisha ili vitu vilivyotengenezwa viko chini ya zile za asili.
Inashauriwa kutofautisha kati ya miundo rahisi na ngumu ya mtandao.
Ikiwa kitu kimoja cha habari kinaunganishwa na seti nzima ya vitu vingine au vitu vyote vinaunganishwa na wote, basi muundo huo unaitwa tata.
Kwa mfano, kikundi kimoja cha wanafunzi kimeunganishwa na wanafunzi wote katika kikundi. Au kwa mfano wa taasisi ya elimu kwenye Mtini. 3 kila mwalimu anaweza kufundisha wanafunzi wengi (kinadharia wote), na kila mwanafunzi anaweza kujifunza kutoka kwa walimu wengi (kinadharia wote). Kwa kuwa hii haiwezekani kwa kawaida katika mazoezi, lazima tuamue vizuizi kadhaa.
Baadhi ya miundo ina vitanzi. Mzunguko ni hali ambayo mtangulizi wa nodi ni wakati huo huo mrithi wake. Uhusiano "unaozalishwa na chanzo" huunda kitanzi kilichofungwa. Kwa mfano, kiwanda kinazalisha bidhaa mbalimbali. Baadhi ya bidhaa hutengenezwa katika viwanda vingine vilivyo na mikataba midogo. Mkataba mmoja unaweza kuhusisha uzalishaji wa bidhaa kadhaa. Uwakilishi wa mahusiano haya huunda mzunguko.
Wakati mwingine vitu vinahusiana na vitu vingine vya aina moja. Hali hii inaitwa kitanzi. Katika Mtini. Mchoro wa 4 unaonyesha hali mbili za kawaida ambapo vitanzi vinaweza kutumika. Katika safu ya wafanyikazi, uhusiano uliopo kati ya wafanyikazi wengine umebainishwa. Shida ya ziada imeanzishwa katika hifadhidata ya vifaa: baadhi ya makusanyiko yenyewe yanaundwa na makusanyiko.
Kugawanya miundo ya mtandao kuwa rahisi na ngumu ni muhimu kwa sababu miundo tata inahitaji mbinu ngumu zaidi za uwakilishi wa kimwili. Hii sio hasara kila wakati, kwani muundo wa mtandao tata unaweza (na katika hali nyingi unapaswa) kupunguzwa kwa fomu rahisi.
Utumiaji wa miundo ya daraja na mtandao huharakisha ufikiaji wa habari katika hifadhidata. Lakini kwa kuwa kila kipengele cha data lazima kiwe na marejeleo ya vitu vingine, rasilimali muhimu zinahitajika katika diski na kumbukumbu kuu ya kompyuta. Ukosefu wa kumbukumbu kuu, bila shaka, hupunguza kasi ya usindikaji wa data. Kwa kuongeza, mifano hiyo ina sifa ya utata wa kutekeleza mfumo wa usimamizi wa database (DBMS).
2. Utambulisho wa vitu na kumbukumbu
Katika kazi za usindikaji wa habari, sifa zinaitwa(teua) na sifa kwao maana.
Wakati wa kusindika habari, mtumiaji anashughulika na seti ya vitu, habari kuhusu mali ambayo kila moja lazima ihifadhiwe (imeandikwa) kama data, ili wakati wa kutatua matatizo yanaweza kupatikana na mabadiliko muhimu yanaweza kufanywa.
Kwa hivyo, hali yoyote ya kitu ina sifa ya seti ya sifa ambazo zina baadhi ya maadili katika hatua hii kwa wakati. Sifa zimeandikwa kwenye nyenzo fulani katika fomu kumbukumbu. Rekodi- seti (kikundi) cha kurasimishwa vipengele vya data(maadili ya sifa yaliyowasilishwa katika muundo mmoja au mwingine). Thamani ya sifa inabainisha kitu, i.e. Kutumia thamani kama kipengele cha utafutaji hukuwezesha kutekeleza kigezo rahisi cha uteuzi kulingana na hali ya ulinganisho.
Kipengee cha kipekee kila wakati, kwa hivyo rekodi iliyo na data juu yake lazima pia iwe na kitambulisho cha kipekee, na hakuna kitu kingine lazima kiwe na kitambulisho sawa. Kwa sababu kitambulisho ni thamani ya kipengele cha data, katika baadhi ya matukio ni muhimu kutumia zaidi ya kipengele kimoja ili kuhakikisha upekee. Kwa mfano, ili kutambua kipekee kumbukumbu za taaluma za mtaala, ni muhimu kutumia vipengele vya MUDA NA JINA LA NIDHAMU, kwani inawezekana kufundisha taaluma moja katika mihula tofauti.
Mpango uliopendekezwa hapo juu unawakilisha mbinu ya kitambulisho cha sifa maudhui ya kitu. Yeye ni asili ya kutosha muundo mzuri(halisi) data. Kwa kuongezea, muundo haurejelei tu aina ya uwasilishaji wa data (umbizo, njia ya uhifadhi), lakini pia kwa jinsi mtumiaji anavyotafsiri maana(thamani ya parameter haijawasilishwa tu kwa fomu iliyotanguliwa, lakini pia kawaida hufuatana na dalili ya mwelekeo wa thamani, ambayo inaruhusu mtumiaji kuelewa maana yake bila maoni ya ziada). Kwa hivyo, ushahidi unaonyesha uwezekano wa wao moja kwa moja tafsiri.
Hata hivyo, njia hii ni kivitendo haifai kwa kitambulisho habari iliyopangwa vibaya, kuhusishwa na vitu ambavyo vina kamili asili. Vitu vile mara nyingi hufafanuliwa kimantiki na kwa njia isiyo ya moja kwa moja - kupitia vitu vingine. Asili au bandia hutumiwa kuzielezea. Ipasavyo, ili kuelewa maana, mtumiaji anahitaji kutumia kanuni zinazofaa za lugha na kuwa na habari fulani inayomruhusu kutambua na kuhusisha habari iliyopokelewa na maarifa yaliyopo. Hiyo ni, mchakato wa kutafsiri aina hii ya data ina upatanishi asili na inahitaji matumizi ya maelezo ya ziada, ambayo si lazima yawepo katika fomu rasmi katika hifadhidata.
3. Tafuta kumbukumbu
Mpangaji programu au mtumiaji anahitaji kuwa na uwezo wa kufikia rekodi za mtu binafsi au vipengele vya data binafsi ambavyo anahitaji.
Ili kufanya hivyo, unaweza kutumia njia zifuatazo:
Weka anwani ya mashine ya data na usome thamani kulingana na muundo halisi wa rekodi. Hizi ni kesi ambapo programu lazima iwe "navigator."
Uambie mfumo jina la rekodi au kipengee cha data ambacho inataka kurejesha, na ikiwezekana mpangilio wa seti ya data. Katika kesi hii, mfumo yenyewe utafanya uteuzi (kulingana na mpango uliopita), lakini kwa hili italazimika kutumia maelezo ya msaidizi kuhusu muundo wa data na shirika la kuweka. Taarifa kama hizo kimsingi zitakuwa za ziada kuhusiana na kitu, lakini mawasiliano na hifadhidata hayatahitaji mtumiaji kuwa na ujuzi wa programu.
Kama ufunguo, kutoa upatikanaji wa rekodi, unaweza kutumia kitambulisho - kipengele tofauti cha data. Ufunguo, ambayo hutambulisha kipekee rekodi inaitwa msingi (kuu).
Katika kesi wakati ufunguo hubainisha kundi fulani la rekodi ambazo zina mali fulani ya kawaida, ufunguo kuitwa sekondari (mbadala). Seti ya data inaweza kuwa na funguo kadhaa za upili, hitaji ambalo limedhamiriwa na hitaji la kuboresha michakato ya kutafuta rekodi za ufunguo unaolingana.
Wakati mwingine hutumika kama kitambulisho ufunguo wa kuunganisha kiwanja- vipengele kadhaa vya data ambavyo kwa pamoja, kwa mfano, vitahakikisha utambulisho wa kipekee wa kila rekodi katika seti ya data.
Katika kesi hii, ufunguo unaweza kuhifadhiwa kama sehemu ya rekodi au tofauti. Kwa mfano, inashauriwa kuhifadhi ufunguo kwa rekodi ambazo zina maadili ya sifa zisizo za kipekee kando ili kuondoa upungufu.
Dhana iliyoletwa ya ufunguo ni ya kimantiki na haipaswi kuchanganyikiwa na utekelezaji halisi wa ufunguo - index, kutoa ufikiaji wa rekodi zinazolingana na maadili muhimu ya mtu binafsi.
Njia moja ya kutumia ufunguo wa pili kama ingizo ni kupanga orodha iliyogeuzwa, kila ingizo likiwa na thamani ya ufunguo pamoja na orodha ya vitambulisho vinavyolingana vya rekodi. Data katika faharisi imepangwa kwa mpangilio wa kupanda au kushuka, kwa hivyo algorithm ya kupata thamani inayotaka ni rahisi sana na yenye ufanisi, na baada ya kupata thamani, rekodi huwekwa ndani na kiashiria cha eneo halisi. Ubaya wa faharasa ni kwamba inachukua nafasi ya ziada na lazima isasishwe kila wakati rekodi inapofutwa, kusasishwa au kuongezwa.
Kwa ujumla, orodha iliyogeuzwa inaweza kujengwa kwa ufunguo wowote, ikiwa ni pamoja na wale wa composite.
Katika muktadha wa kazi za utaftaji, tunaweza kusema kuwa kuna njia mbili kuu za kupanga data: Njia ya kwanza inawakilisha shirika la moja kwa moja la safu, ya pili ni kinyume cha kwanza. Shirika la safu ya moja kwa moja ni rahisi kutafuta kwa hali "Ni mali gani ya kitu kilichoainishwa?", Na ile iliyoingizwa ni rahisi kutafuta kwa hali "Ni vitu gani vina mali maalum?".
Hifadhidata (DB) ni seti ya yale yanayohusiana, yenye sifa ya uwezekano wa matumizi kwa idadi kubwa ya maombi, uwezo wa kupata haraka na kurekebisha taarifa muhimu, upungufu mdogo wa habari, uhuru wa programu za maombi, na njia ya jumla ya utafutaji inayodhibitiwa.
Uwezo wa kutumia hifadhidata kwa programu nyingi za watumiaji hurahisisha utekelezwaji wa maswali magumu, hupunguza upunguzaji wa data iliyohifadhiwa na huongeza ufanisi wa kutumia teknolojia ya habari. Mali kuu ya hifadhidata ni uhuru wa data na programu zinazotumia. Kujitegemea kwa data kunamaanisha kuwa kubadilisha data hakubadilishi programu za programu na kinyume chake.
Msingi wa hifadhidata yoyote ni mfano wa data. Mfano wa data ni seti ya miundo ya data na shughuli zao za usindikaji.
Miundo ya hifadhidata inategemea mbinu ya kisasa ya usindikaji wa habari, ambayo ni kwamba miundo ya data ni thabiti. Muundo wa msingi wa habari, ambao unaonyesha mfano wa habari wa eneo la somo katika fomu iliyopangwa, inakuwezesha kuunda rekodi za mantiki, vipengele vyao na mahusiano kati yao. Mahusiano yanaweza kugawanywa katika aina kuu zifuatazo:
- "moja hadi moja", wakati rekodi moja inaweza kuunganishwa
na kiingilio kimoja tu;
- "moja kwa nyingi", wakati rekodi moja imeunganishwa na wengine wengi;
- "wengi kwa wengi", wakati rekodi sawa inaweza kuingia katika mahusiano na rekodi nyingine nyingi kwa njia tofauti.
Matumizi ya aina moja ya uhusiano au nyingine imeamua mifano kuu tatu ya hifadhidata: hierarkia, mtandao na uhusiano.
Ili kuelezea muundo wa kimantiki wa mifano kuu ya hifadhidata, fikiria kazi hii rahisi: inahitajika kukuza muundo wa hifadhidata wa kimantiki wa kuhifadhi data kuhusu wauzaji watatu: P 1, P 2, P 3, ambao wanaweza kusambaza bidhaa T 1, T 2. , T 3 katika michanganyiko ifuatayo: muuzaji P 1 - aina zote tatu za bidhaa, muuzaji P 2 - bidhaa T 1 na T 3, muuzaji P 3 - bidhaa T 2 na T 3.
Mfano wa kihierarkia imewasilishwa kwa namna ya grafu ya mti ambayo vitu vinatofautishwa na viwango vya utii (utawala) wa vitu (Mchoro 4.1.)
Mchele. 4.1. Muundo wa hifadhidata wa kihierarkia
Hapo juu, kiwango cha kwanza kuna habari juu ya kitu "wauzaji" (P), kwa pili - juu ya wauzaji maalum P 1, P 2, P 3, kwa kiwango cha chini, cha tatu - juu ya bidhaa ambazo zinaweza kutolewa na maalum. wasambazaji. Katika mfano wa hierarchical, sheria ifuatayo lazima izingatiwe: kila nodi ya mtoto haiwezi kuwa na node zaidi ya moja ya wazazi (mshale mmoja tu unaoingia); kunaweza kuwa na nodi moja tu isiyoingizwa kwenye muundo (bila mshale unaoingia) - mzizi. Nodes ambazo hazina mishale ya pembejeo huitwa majani. Nodi imeunganishwa kama rekodi. Ili kupata rekodi inayohitajika, unahitaji kuhama kutoka kwenye mizizi hadi kwenye majani, i.e. kutoka juu hadi chini, ambayo hurahisisha sana ufikiaji.
Faida ya mfano wa data ya hierarchical ni kwamba inakuwezesha kuelezea muundo wao, wote katika ngazi za kimantiki na za kimwili. Hasara za mtindo huu ni uhusiano usio na ugumu kati ya vipengele vya data, kama matokeo ambayo mabadiliko yoyote katika miunganisho yanahitaji mabadiliko katika muundo, pamoja na utegemezi mkali wa shirika la kimwili na la kimantiki la data. Kasi ya ufikiaji katika muundo wa hali ya juu hupatikana kwa kupoteza ubadilikaji wa habari (kwa njia moja ya mti haiwezekani kupata habari juu ya ambayo wauzaji hutoa, kwa mfano, bidhaa ya Ti).
Muundo wa daraja hutumia aina moja hadi nyingi ya uhusiano kati ya vipengele vya data. Ikiwa uhusiano wa wengi hadi wengi hutumiwa, basi mtu hufika kwenye mfano wa data ya mtandao.
Muundo wa mtandao Database ya kazi imewasilishwa kwa namna ya mchoro wa uunganisho (Mchoro 5.2.). Mchoro unaonyesha aina za data za kujitegemea (kuu) P 1, P 2, P 3, i.e. habari kuhusu wauzaji, na tegemezi - habari kuhusu bidhaa T 1, T 2, na T 3. Katika mfano wa mtandao, aina yoyote ya uunganisho kati ya rekodi inaruhusiwa na hakuna kikomo kwa idadi ya viunganisho vya maoni. Lakini sheria moja lazima izingatiwe: uhusiano unajumuisha rekodi kuu na tegemezi
Mchele. 4.2. Mfano wa Hifadhidata ya Mtandao
Faida ya muundo wa hifadhidata ya mtandao ni unyumbufu mkubwa wa taarifa ikilinganishwa na muundo wa daraja. Hata hivyo, drawback ya kawaida kwa mifano zote mbili bado - muundo badala ya rigid, ambayo inazuia maendeleo ya msingi wa habari wa mfumo wa usimamizi. Ikiwa ni muhimu mara kwa mara kupanga upya msingi wa habari (kwa mfano, wakati wa kutumia teknolojia za habari za msingi zilizoboreshwa), mfano wa juu zaidi wa database hutumiwa - moja ya uhusiano, ambayo hakuna tofauti kati ya vitu na mahusiano.
KATIKA mfano wa uhusiano hifadhidata, uhusiano kati ya vipengee vya data huwakilishwa katika majedwali ya pande mbili zinazoitwa uhusiano. Uhusiano una sifa zifuatazo: kila kipengele cha jedwali kinawakilisha kipengele kimoja cha data (hakuna vikundi vinavyojirudia); vipengele vya safu ni vya asili sawa, na nguzo zina jina la kipekee; hakuna safu mbili zinazofanana kwenye jedwali; safu mlalo na safu wima zinaweza kutazamwa kwa mpangilio wowote, bila kujali maudhui yao ya habari.
Faida za mfano wa hifadhidata ya uhusiano ni unyenyekevu wa mfano wa kimantiki (meza zinajulikana kwa kuwasilisha habari); kubadilika kwa mfumo wa usalama (kwa kila uhusiano uhalali wa ufikiaji unaweza kubainishwa); uhuru wa data; uwezo wa kujenga lugha rahisi ya ghiliba ya data kwa kutumia nadharia kali ya kihisabati ya aljebra ya uhusiano (aljebra ya mahusiano).
Kwa shida iliyo hapo juu kuhusu wauzaji na bidhaa, muundo wa kimantiki wa hifadhidata ya uhusiano utakuwa na jedwali tatu (mahusiano): R 1, R 2, R 3, inayojumuisha rekodi za uwasilishaji, juu ya bidhaa na usambazaji wa bidhaa na wauzaji. (Mchoro 4.3.)
 |
 |
 |
Mchele. 4.3. Mfano wa hifadhidata ya uhusiano
DBMS na kazi zake
Mfumo wa usimamizi wa hifadhidata (DBMS) ni mfumo wa programu iliyoundwa kuunda hifadhidata ya jumla kwenye kompyuta ambayo hutumiwa kutatua shida nyingi. Mifumo kama hiyo hutumika kusasisha hifadhidata na kutoa ufikiaji bora wa mtumiaji kwa data iliyomo ndani ya mipaka ya haki zinazotolewa kwa watumiaji.
DBMS imeundwa kwa ajili ya usimamizi wa hifadhidata wa kati kwa manufaa ya kila mtu anayefanya kazi katika mfumo huu.
Kulingana na kiwango cha ulimwengu, madarasa mawili ya DBMS yanajulikana:
- mifumo ya madhumuni ya jumla;
- mifumo maalum.
DBMS za madhumuni ya jumla hazizingatiwi eneo lolote la somo au mahitaji ya habari ya kikundi chochote cha watumiaji. Kila mfumo wa aina hii hutekelezwa kama bidhaa ya programu inayoweza kufanya kazi kwenye muundo fulani wa kompyuta katika mfumo mahususi wa uendeshaji na hutolewa kwa watumiaji wengi kama bidhaa ya kibiashara. DBMS kama hizo zina njia ya kuzisanidi kufanya kazi na hifadhidata maalum. Matumizi ya DBMS ya madhumuni ya jumla kama zana ya kuunda mifumo ya habari ya kiotomatiki kulingana na teknolojia ya hifadhidata inaweza kupunguza sana wakati wa maendeleo na kuokoa rasilimali za wafanyikazi. DBMS hizi zimeendeleza utendakazi.
DBMS maalum huundwa katika hali nadra wakati haiwezekani au haifai kutumia DBMS ya madhumuni ya jumla.
DBMS ya madhumuni ya jumla ni mifumo changamano ya programu iliyoundwa kutekeleza seti nzima ya kazi zinazohusiana na uundaji na uendeshaji wa hifadhidata ya mfumo wa habari.
DBMS zinazotumika sasa zina vipengele vya kuhakikisha uadilifu wa data na usalama dhabiti, hivyo kuruhusu wasanidi programu kuhakikisha usalama zaidi wa data kwa kutumia programu ya kiwango cha chini. Bidhaa zinazofanya kazi katika mazingira ya WINDOWS zinatofautishwa na urafiki wa watumiaji na zana za tija zilizojumuishwa.
Utendaji wa DBMS unatathminiwa:
- ombi wakati wa utekelezaji;
- kasi ya utafutaji wa habari katika nyanja zisizo za indexed;
- wakati wa utekelezaji wa shughuli za uingizaji wa hifadhidata kutoka kwa miundo mingine;
- kasi ya kuunda faharisi na kufanya shughuli nyingi kama vile kusasisha, kuingiza, kufuta data;
- idadi ya juu ya ufikiaji sambamba wa data katika hali ya watumiaji wengi;
- wakati wa kutoa ripoti.
Utendaji wa DBMS huathiriwa na mambo mawili:
- DBMS zinazofuatilia uadilifu wa data hubeba mzigo wa ziada ambao programu zingine hazipatikani;
- Utendaji wa programu za umiliki wa programu unategemea sana muundo na ujenzi wa hifadhidata.
Taarifa zinazohusiana.
