1. การกำหนดประเภทและแบบจำลองข้อมูล
2. โมเดลลำดับชั้นและเครือข่าย
3. โมเดลเชิงสัมพันธ์

ในภาษา ระดับสูงรองรับประเภทข้อมูลที่ได้รับการพัฒนาอย่างเป็นธรรม รวมถึงแบบง่าย มีโครงสร้าง การอ้างอิง และนามธรรม (อ็อบเจ็กต์) ประเภทเรียบง่ายเป็นข้อมูลพื้นฐานที่เกี่ยวข้องกับคอมพิวเตอร์ และจำแนกได้เป็นจำนวนเต็ม จำนวนจริง ตรรกะ ตัวอักษร ฯลฯ ประเภทข้อมูลคือชุดของโครงสร้างข้อมูล การดำเนินการที่กำหนดกับข้อมูล และข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์ กล่าวคือ มาตรการที่ทำให้มั่นใจ การดำเนินการที่ถูกต้องการดำเนินการกับประเภทนี้ ประเภทโครงสร้างออกแบบมาให้สร้างจากเซตจำกัด ประเภทพื้นฐานโครงสร้างข้อมูลที่ซับซ้อน เรามาเน้นสามหลักกัน ประเภทโครงสร้าง: บันทึก (โครงสร้าง), อาร์เรย์, ไฟล์, โครงสร้างแบบเรียกซ้ำ อาร์เรย์– การรวบรวมข้อมูลประเภทเดียวกัน การดำเนินการทำงานกับอาร์เรย์: การสร้าง, การตั้งค่าเริ่มต้นขององค์ประกอบอาร์เรย์, การเลือกองค์ประกอบตามค่าดัชนี ( หมายเลขซีเรียล) และการอัปเดตองค์ประกอบแบบเลือกสรร ข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์หมายความว่าองค์ประกอบทั้งหมดเป็นประเภทเดียวกันและดัชนีเป็นจำนวนเต็ม โครงสร้าง(ประเภทเรกคอร์ด) – ชุดขององค์ประกอบ ประเภทต่างๆ. ตัวอย่างเช่น โครงสร้าง - พนักงาน มีองค์ประกอบต่างๆ หมายเลขบุคลากร, ชื่อเต็ม, วันเดือนปีเกิด. ไม่ได้ใช้โครงสร้าง รูปแบบบริสุทธิ์แต่สำหรับการสร้างประเภทที่ซับซ้อนมากขึ้น โดยเฉพาะไฟล์ ไฟล์– นี่คือชุดของบันทึกที่มีโครงสร้างเดียวกัน (อาร์เรย์ของโครงสร้าง) ไฟล์นี้ถูกจัดเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์และมีไว้สำหรับจัดเก็บข้อมูล ฟังก์ชั่นไฟล์: สร้าง, ตั้งค่าตัวชี้ไปที่จุดเริ่มต้นของไฟล์, เขียนถึงจุดสิ้นสุดของไฟล์ รายการใหม่อ่านข้อมูลจากพอยน์เตอร์และรับพอยน์เตอร์ไปที่ท้ายไฟล์ ประเภทที่เกิดซ้ำ– การซ้อนทับของชนิดข้อมูลถูกสร้างขึ้นเพื่อให้ได้โครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ต้นไม้ ซึ่งรองรับโดยใช้พอยน์เตอร์

ประเภทการอ้างอิง– ตัวชี้คือที่อยู่หน่วยความจำ ทั้งหมด พื้นที่ดิสก์แบ่งออกเป็นหน้าต่างๆ (2, 4, 8, ฯลฯ กิโลไบต์) และที่อยู่หน่วยความจำคือหมายเลขหน้า + หมายเลขไบต์สัมพัทธ์ภายในหน้า ประเภทนามธรรม(อ็อบเจ็กต์) เป็นประเภทโครงสร้างที่ตีความพร้อมฟังก์ชันที่กำหนดไว้ในองค์ประกอบ ในเวลาเดียวกันจะมีการกำหนดชื่อประเภทขององค์ประกอบฟังก์ชัน (วิธีการ) รวมถึงกฎ (ข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์) สำหรับการใช้ฟังก์ชันเหล่านี้กับองค์ประกอบที่อธิบายไว้ เพื่อรักษาไว้ภายนอก หน่วยความจำดิสก์โครงสร้างข้อมูลที่ซับซ้อนมากขึ้นในระดับ DBMS รองรับโมเดลข้อมูล รวมถึงลำดับชั้น เครือข่าย และเชิงสัมพันธ์ แบบจำลองข้อมูลคือชุดของโครงสร้างข้อมูลและกฎสำหรับการสร้าง การดำเนินการกับข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์ โดยเป็นรายการกิจกรรมที่มุ่งรักษาฐานข้อมูลให้ทันสมัยอยู่เสมอ ความสมบูรณ์คือความถูกต้องและถูกต้องของข้อมูลในฐานข้อมูลตลอดเวลา ข้อจำกัดความสมบูรณ์คือชุดของมาตรการที่มุ่งรักษาความสมบูรณ์ของฐานข้อมูลและความถูกต้องของการเลือกข้อมูล

แบบจำลองข้อมูลแบบลำดับชั้นและเครือข่าย

ในระยะแรกของการใช้งานฐานข้อมูล (50–80) DBMS รุ่นแรกบนคอมพิวเตอร์ ES ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย - DBMS แบบลำดับชั้นและเครือข่าย

แบบจำลองลำดับชั้นจัดโครงสร้างในรูปแบบของแผนผังลำดับชั้น จุดยอด (โหนด) สอดคล้องกับเอนทิตีและเรียกว่าประเภทเรกคอร์ด ประเภทบันทึกสามารถประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ มากมาย และส่วนโค้งที่เชื่อมต่อประเภทต่างๆ เรียกว่า “แหล่งที่มา-ชายน์” และสอดคล้องกับประเภทแบบหนึ่งต่อกลุ่ม (อินสแตนซ์หนึ่งของบันทึกแหล่งที่มาสอดคล้องกับศูนย์ หรือบันทึกชายด์หนึ่งรายการขึ้นไป) แต่ละโหนดมีการเข้าถึงตามเส้นทางแบบลำดับชั้น - ลำดับของประเภทบันทึกจากรากของแผนผัง ยอดบนคือราก ยอดสุดท้ายคือใบไม้ ต้นไม้หลายต้นคือป่าไม้ ส่วนขยายประเภทเรกคอร์ดคือตาราง และส่วนขยายความสัมพันธ์คือชุดของการรวมระหว่างแถวของตาราง แต่ละแถวของตารางเป็นตัวอย่างของประเภทเรกคอร์ด ข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์คือจุดยอดจะมีส่วนโค้งเพียงส่วนเดียวเสมอ การดำเนินการ: การรวมข้อมูล (อินสแตนซ์ของบันทึกที่สร้างขึ้นไม่สามารถมีอยู่ได้หากไม่มีอินสแตนซ์ของต้นฉบับ) ซึ่งดำเนินการไปตามเส้นทางแบบลำดับชั้น (ระบุคีย์บันทึก) การลบข้อมูล (เมื่อลบอินสแตนซ์ของบันทึกดั้งเดิม อินสแตนซ์ทั้งหมดของรายการที่สร้างขึ้นจะถูกลบโดยอัตโนมัติ เนื่องจากอินสแตนซ์ของบันทึกถูกนำมาใช้โดยใช้พอยน์เตอร์) ข้อมูลถูกดึงไปตามเส้นทางแบบลำดับชั้นโดยการระบุคีย์บันทึก การอัปเดตข้อมูล – การเปลี่ยนแปลงค่าจะทำเฉพาะกับบันทึกที่แยกออกมาเท่านั้น ตัวอย่างของบันทึกจะมีเซลล์ที่มีตัวชี้ไปยังพี่ชายและลูกชายเสมอ ดังนั้นการเชื่อมต่อใน แบบจำลองลำดับชั้นขึ้นอยู่กับพอยน์เตอร์ เพื่อนำแบบจำลองแนวคิดไปใช้ สาขาวิชาคุณต้องป้อนโครงสร้างลำดับชั้น 6 โครงสร้าง: วัสดุ - ส่วน - การจัดส่ง, คลังสินค้า - ส่วน - การจัดส่ง, เมือง - ซัพพลายเออร์ - การจัดส่ง, วัสดุ - ส่วน - ปัญหา, คลังสินค้า - ส่วน - ปัญหา, ลูกค้า - ปัญหา

ข้อดีของแบบจำลองลำดับชั้นคือความเรียบง่ายและการรับรู้ข้อมูลตามสัญชาตญาณ ตอนนี้ เครื่องมือค้นหา(เหนือฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์) ขึ้นอยู่กับการสร้างอินเทอร์เฟซแบบลำดับชั้นการนำทาง ข้อเสียของโมเดลนี้คือวิธีการประดิษฐ์และซ้ำซ้อนในการใช้ความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่มและลักษณะขั้นตอนของการดำเนินการจัดการข้อมูล

ลองจินตนาการถึงการใช้งานแบบจำลองลำดับชั้นของฐานข้อมูล "คลังชิ้นส่วน" เป็นตัวอย่าง

หากต้องการใช้ฐานข้อมูล "คลังสินค้าชิ้นส่วน" บน DBMS แบบลำดับชั้น จำเป็นต้องสร้างโครงสร้างแบบลำดับชั้นอย่างน้อยสี่โครงสร้าง (ฟอเรสต์) เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างซัพพลายเออร์และชิ้นส่วนลูกค้าเป็นแบบกลุ่มต่อกลุ่ม ความซ้ำซ้อนจึงเป็นสิ่งจำเป็นในระดับโมเดล DB ความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่มจะแยกออกจากกัน 2 ลำดับชั้น

โมเดลเครือข่าย

นี่คือกราฟแบบกำหนดทิศทาง ซึ่งโหนดประกอบด้วยประเภทบันทึก กราฟประเภทใดก็ได้ และจุดยอดสามารถประกอบด้วยส่วนโค้งได้หลายส่วน แนวคิดของโมเดลเครือข่ายถูกเสนอโดยสมาคม CODASIL ลักษณะของรุ่น KODASIL:

1. องค์ประกอบข้อมูล – หน่วยชื่อพื้นฐาน
2. รวม – การรวบรวมข้อมูล: อาร์เรย์ โครงสร้าง
3. บันทึก – คอลเลกชันที่มีชื่อองค์ประกอบและ/หรือการรวมข้อมูล
4. ชุด - ชุดของบันทึกที่มีชื่อซึ่งสร้างโครงสร้างลำดับชั้นสองระดับ "กำเนิดที่สร้าง" ชุดแต่ละประเภทแสดงถึงความสัมพันธ์ระหว่างเรคคอร์ดสองประเภท แต่ละอินสแตนซ์ชุดประกอบด้วยหนึ่งอินสแตนซ์ของรายการ "เจ้าของ" และศูนย์ หนึ่งอินสแตนซ์หรือมากกว่าของ "สมาชิกชุด"

เครือข่ายคือชุดของลำดับชั้น

ข้อจำกัดด้านความสมบูรณ์คือในอินสแตนซ์ที่ตั้งค่าไว้ อินสแตนซ์สมาชิกที่ตั้งค่าไว้ไม่สามารถมีบันทึกเจ้าของได้มากกว่าหนึ่งอินสแตนซ์ ด้วยวิธีนี้ เครือข่ายจะประกอบด้วยชุดของลำดับชั้นแบบหนึ่งต่อกลุ่ม การดำเนินการ: ดึงข้อมูล – สามารถดึงข้อมูลบันทึกโดยใช้คีย์ จากบันทึกที่ดึงข้อมูล คุณสามารถย้ายไปยังบันทึกรองได้ รวม - อาจอยู่ในชุดที่ประกาศไว้ก่อนหน้านี้หรืออาจรวมไว้ในชุดที่เรียกว่า ชุดเอกพจน์ที่ยังไม่มีเจ้าของ สลับ - จากชุดหนึ่งไปอีกชุดหนึ่ง ลบ – ไม่ใช่บันทึกถูกลบ แต่เป็นการเชื่อมต่อ แก้ไข – เปลี่ยนค่าของอาร์กิวเมนต์ในรายการที่เลือก ข้อดี: ง่ายต่อการใช้งานความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่ม

เครือข่าย DBMS – IDMS -> เครือข่ายและ SETOR

โมเดลเครือข่ายเป็นสิ่งที่ดีสำหรับการนำไปปฏิบัติ การสื่อสารทางเทคนิค(คำอธิบาย เครือข่ายไฟฟ้า, เครือข่ายทำความร้อน) และถูกนำมาใช้ใน การคำนวณทางวิศวกรรม. ปัจจุบันมีการดำเนินการอย่างใดอย่างหนึ่งเช่น การพัฒนาของตัวเองหรือบน OO DBMS

ตัวอย่างโมเดลเครือข่ายของฐานข้อมูล "คลังอะไหล่"

ดังนั้น ฐานข้อมูลจะจัดเก็บอินสแตนซ์ของประเภทบันทึก "เมือง" "ซัพพลายเออร์" "การจัดส่ง" "บางส่วน" ฯลฯ ซึ่งเกี่ยวข้องกันภายในอินสแตนซ์บางชุดของชุดโดยความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อกลุ่ม ตัวอย่างเช่น ส่วนที่ 1 ในประเภทชุด "การจัดส่งบางส่วน" เป็นเจ้าของอินสแตนซ์การจัดส่ง 2 และการจัดส่ง 6 และส่วนที่ 2 ในประเภทชุดนี้เป็นเจ้าของการจัดส่ง 1, 2, 7 ส่วนที่ 1 และ 2 อยู่ใน บันเดิลที่แตกต่างกัน กล่าวคือ ในชุดที่แตกต่างกัน

ประเภทแรกของ DBMS รวมถึงประเภทเชิงสัมพันธ์เทียม แพร่หลายบนพีซีซึ่งเป็นระบบกลุ่ม dBase เหล่านี้รวมถึง Clipper, FoxPro, FoxBase ในระบบเหล่านี้ แต่ละตาราง (ประเภทบันทึก) จะถูกจัดเก็บไว้ แยกไฟล์ด้วยนามสกุล dbf เช่นไฟล์แยกต่างหาก "เมือง" ไฟล์ "ซัพพลายเออร์" เป็นต้น ระหว่างไฟล์ การเชื่อมต่อยังคงอยู่ ระดับโปรแกรมวี แอปพลิเคชันไคลเอนต์. มีการสร้างดัชนีสำหรับแต่ละไฟล์เพื่อให้มั่นใจ เข้าถึงได้อย่างรวดเร็วเพื่อบันทึกไฟล์ตามคีย์ ต่อไปเราจะมาต่อกันที่ โมเดลเชิงสัมพันธ์ซึ่งรักษาความสมบูรณ์ในการอ้างอิงระหว่างเอนทิตี

แบบจำลองข้อมูลเชิงสัมพันธ์

ลักษณะของแบบจำลอง

Edward Codd เสนอแนวคิดของแบบจำลองเชิงสัมพันธ์โดยเสนอให้นำพีชคณิตของความสัมพันธ์มาเป็นพื้นฐาน โมเดลเชิงสัมพันธ์นั้นขึ้นอยู่กับแนวคิดของความสัมพันธ์เชิงทฤษฎี - นี่คือเซตย่อยของผลิตภัณฑ์คาร์ทีเซียนของโดเมนและโดเมนคือชุดของค่าที่แอตทริบิวต์ใช้ (ชุดชื่อเมือง ชื่อพนักงาน) ความสัมพันธ์ (ตาราง) คือชุดย่อยของผลิตภัณฑ์คาร์ทีเซียนของโดเมนตั้งแต่หนึ่งโดเมนขึ้นไป

ชื่อความสัมพันธ์
A1	A2	A3	A4	- คุณลักษณะ
A11	A12	A13	A14	– สิ่งอันดับตัวอย่าง
A21	A22	ก23	A24
A31	A32	A33	A34
…	…	…	…

A11, A12 เป็นค่าแอตทริบิวต์

ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์คือชุดของความสัมพันธ์ที่เชื่อมต่อถึงกัน (ตาราง) และความสัมพันธ์ระหว่างตารางจะถูกระบุผ่านคีย์ภายนอกหรือคีย์รอง นั่นคือ คุณลักษณะของตารางที่เป็นข้อมูลหลักในแง่อื่นๆ รายการชื่อแอตทริบิวต์เรียกว่าสคีมาความสัมพันธ์ แต่ละความสัมพันธ์มีชื่อไม่ซ้ำกัน คุณสมบัติของความสัมพันธ์: ไม่มีทูเพิลที่เหมือนกัน - เรคคอร์ดทั้งหมดแตกต่างกันในคีย์หลัก สิ่งอันดับไม่ได้เรียงลำดับจากบนลงล่าง คุณลักษณะไม่ได้เรียงลำดับจากซ้ายไปขวา (ในการดำเนินการ พีชคณิตเชิงสัมพันธ์แถวและคอลัมน์ของความสัมพันธ์สามารถดูได้ในลำดับและลำดับใด ๆ โดยไม่คำนึงถึงเนื้อหาข้อมูลหรือความหมาย) ค่าทั้งหมดเป็นสเกลาร์และองค์ประกอบคอลัมน์ทั้งหมดมีลักษณะเหมือนกันเนื่องจากสร้างขึ้นบนโดเมนเดียวกัน ความสัมพันธ์กับคุณสมบัติดังกล่าวเรียกว่าการทำให้เป็นมาตรฐาน ในความสัมพันธ์ คุณลักษณะตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปเป็นกุญแจสำคัญ กล่าวคือ คุณลักษณะเหล่านี้แสดงลักษณะเฉพาะของทูเพิล คุณสมบัติหลัก: การระบุตัวอย่างที่ไม่ซ้ำกัน การไม่ซ้ำซ้อน (การลบคุณลักษณะใดๆ จะทำให้ตัวอย่างไม่มีคุณสมบัติเฉพาะ) นอกจากคีย์ความหมายแล้ว ระบบจะใช้ส่วนเพิ่ม (ตัวนับ) ซึ่งประกอบด้วยช่องตัวเลขหนึ่งช่องซึ่งจะเพิ่มขึ้นโดยอัตโนมัติ

กฎการแสดงผล รูปแบบความคิดสาขาวิชาลงในฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

รูปที่ 5 แสดงให้เห็นแบบจำลองแนวความคิด ลองแม็ปมันกับเชิงสัมพันธ์กัน

1. การทำแผนที่เอนทิตีให้เป็นความสัมพันธ์เชิงสัมพันธ์ที่ถูกทำให้เป็นมาตรฐาน
2. การแมปการเชื่อมโยงเกี่ยวข้องกับการใช้ Referential Integrity ระหว่างตาราง ความสัมพันธ์ของการเชื่อมโยง 1:1, 1:M, M:1 ถูกนำมาใช้โดยการวางคีย์รองต่างประเทศบนเอนทิตีที่มีต้นกำเนิดของลูกศรการเชื่อมโยง คีย์นี้สอดคล้องกับคีย์หลักที่ลูกศรชี้ไป ความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่มจำเป็นต้องมีครอสแท็บเพื่อรวมเป็นคีย์รอง คีย์หลักหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง

1. การรวมจะแสดงโดยใช้การเชื่อมโยง ซึ่งตาราง "ส่วนหนึ่ง" แยกต่างหากจะถูกสร้างขึ้นพร้อมกับคีย์รองที่เชื่อมโยงกับตารางเจ้าของ (ทั้งหมด)
2. การแมปลักษณะทั่วไปมักทำได้โดยการแมปแต่ละประเภทย่อยลงในตารางที่แยกจากกันโดยมีคีย์รองที่สอดคล้องกับคีย์หลักของตารางซุปเปอร์ไทป์ ตัวอย่าง: "ลูกค้า" ( รหัสลูกค้า) สำหรับประเภทย่อย "องค์กร" ( OGRN, รหัสลูกค้า), “IP” ( ดีบุก, รหัสลูกค้า)

ความสมบูรณ์ของแบบจำลองเชิงสัมพันธ์

ความสมบูรณ์ของวัตถุ (ความสัมพันธ์) - ฐานข้อมูลไม่อนุญาตให้แอตทริบิวต์ใด ๆ จากคีย์หลักใช้ค่าที่ไม่ได้กำหนด

Referential Integrity – ฐานข้อมูลไม่ควรมีค่า Foreign Key (FK) ที่ไม่สอดคล้องกัน หากความสัมพันธ์ R2 มีคุณลักษณะอยู่บ้าง กุญแจภายนอกซึ่งสอดคล้องกับคีย์หลัก (PK) ของความสัมพันธ์ R1 ดังนั้นค่า FK แต่ละค่าจะต้องเท่ากับค่า PK ตัวอย่าง: รหัสวัสดุทั้งหมดของตาราง "ชิ้นส่วน" จะต้องแสดงเป็นคีย์หลักในตารางวัสดุ

แนวคิดเหล่านี้สอดคล้องกับคำอธิบาย การแสดงกราฟิกแบบจำลองลำดับชั้นในรูปแบบของกราฟกำกับ (ต้นไม้กลับหัว)

แต่ละองค์ประกอบของโครงสร้างลำดับชั้นสอดคล้องกับคุณลักษณะฐานข้อมูลบางอย่าง แต่ละบันทึกในฐานข้อมูลสอดคล้องกับ วิธีเดียวเท่านั้นนำจากโหนดรูทไปยังแอตทริบิวต์ลีฟ (ใบ) ตัวอย่างเช่น เส้นทาง A;B3;C4 เป็นบันทึกในฐานข้อมูล ถ้าต่ำกว่า A; เข้าใจคุณลักษณะ – หมายเลขสถาบัน (เช่น MIREA) และโดย B3 - กลุ่มแอ็ตทริบิวต์หมายเลข (เช่น VUS - 6.99) และต่ำกว่า C4 - แอตทริบิวต์หมายเลขนักเรียน (เช่น Ivanov) จากนั้น โครงสร้างนี้เป็นคำอธิบายโครงสร้างเชิงตรรกะของฐานข้อมูลนักเรียน MIREA

สามารถมีได้หลายโหนดรูทในฐานข้อมูล

แบบจำลองข้อมูลเครือข่าย

ในโมเดลเครือข่าย ด้วยแนวคิดพื้นฐานที่เหมือนกัน (ระดับ โหนด การเชื่อมต่อ) แต่ละองค์ประกอบสามารถเชื่อมต่อกับองค์ประกอบอื่น ๆ ได้ การแสดงกราฟิก โครงสร้างเครือข่ายนำเสนอในรูปต่อไปนี้:

แบบจำลองข้อมูลเชิงสัมพันธ์

แนวคิดของฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ (จากความสัมพันธ์ภาษาอังกฤษ) มีความเกี่ยวข้องกับชื่อของผู้เชี่ยวชาญด้านฐานข้อมูลชาวอเมริกัน E. Codd

โมเดลเชิงสัมพันธ์คือการจัดระเบียบข้อมูลในรูปแบบตารางสองมิติ แต่ละตารางมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:

แต่ละคอลัมน์ (แอตทริบิวต์หรือโดเมน) มีชื่อไม่ซ้ำกัน

ไม่มีแถวที่เหมือนกันในตาราง

องค์ประกอบทั้งหมดในคอลัมน์มีประเภทและรูปแบบเดียวกัน

ลำดับของแถวและคอลัมน์เป็นไปตามอำเภอใจ

ฐานข้อมูลสามารถมีได้หลายตาราง แต่แต่ละตารางต้องมีชื่อไม่ซ้ำกัน

รูปต่อไปนี้แสดงตัวอย่างของแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของความสัมพันธ์: นักเรียน เซสชัน ทุนการศึกษา

สนามเช่น โดเมนหนึ่งโดเมนขึ้นไปที่มีค่าระบุระเบียนที่เกี่ยวข้องโดยไม่ซ้ำกันเรียกว่าคีย์หรือคีย์ ในตาราง ปุ่ม 1 และ 2 คือช่อง "เลขที่สมุดเกรด" ในการเชื่อมโยงสองตาราง คุณจะต้องป้อนคีย์ของตารางหนึ่งลงในคีย์ของอีกตารางหนึ่ง ตัวอย่างเช่น หากต้องการเชื่อมโยงตารางที่ 2 และ 3 คุณจะต้องอยู่ในตาราง 3 และ 2 ใช้แอตทริบิวต์ "ผลลัพธ์" หากไม่อยู่ในตารางใดตารางหนึ่ง จะต้องป้อนข้อมูลนั้น

แนวคิดของแบบจำลองข้อมูลมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับแนวทางเชิงสัมพันธ์ในการสร้างฐานข้อมูล

แบบจำลองสารสนเทศ

แบบจำลองข้อมูลมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดของวัตถุข้อมูลเป็นหลัก วัตถุข้อมูลคือคำอธิบายของวัตถุจริงในรูปแบบของชุดรายละเอียดที่เกี่ยวข้องเชิงตรรกะ หรือตัวบ่งชี้ หรือองค์ประกอบข้อมูลอื่น ๆ

พวงของ วัตถุข้อมูลสร้างคลาส (หรือประเภท) ที่กำหนดชื่อเฉพาะเฉพาะ

ออบเจ็กต์ข้อมูลสามารถมีได้หลายคีย์ เช่น รายละเอียดที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน

ตัวอย่างการแสดงวัตถุข้อมูลในรูปแบบของกราฟแสดงในรูปต่อไปนี้:

การจัดกลุ่มรายละเอียดในออบเจ็กต์ข้อมูลสามารถเกิดขึ้นได้ วิธีทางที่แตกต่างแต่เป็นที่พึงประสงค์ว่ามีเหตุผลเช่น ลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลและลดความซับซ้อนของขั้นตอนการประมวลผล ความมีเหตุผลเกิดขึ้นได้จากการทำให้ความสัมพันธ์เป็นมาตรฐาน

การทำให้ความสัมพันธ์เป็นมาตรฐานเป็นเครื่องมืออย่างเป็นทางการของข้อ จำกัด ในการสร้างความสัมพันธ์ซึ่งช่วยลดความซ้ำซ้อนของข้อมูลทำให้มั่นใจในความสอดคล้องและลดต้นทุนแรงงานในการบำรุงรักษาข้อมูล (เช่นการป้อนและแก้ไข)

E. Codd ระบุรูปแบบความสัมพันธ์ปกติ 3 รูปแบบและเสนอกลไกเพื่อให้ได้มาซึ่งความสัมพันธ์เหล่านั้น

แบบฟอร์มปกติครั้งแรกความสัมพันธ์อยู่ในรูปแบบปกติครั้งแรก (1NF) ถ้าคุณลักษณะทั้งหมดไม่สามารถแบ่งแยกได้ เช่น แอตทริบิวต์ "ชื่อเต็ม" ไม่ได้อยู่ใน 1 NF เพราะ สามารถแบ่งออกเป็น "นามสกุล", "ชื่อ", "นามสกุล" เช่น ลดลงเหลือ 1 NF

ในการกำหนดรูปแบบปกติที่สอง (2 NF) จำเป็นต้องชี้แจงแนวคิด การพึ่งพาการทำงาน. การพึ่งพาคุณลักษณะการทำงานคือการพึ่งพาซึ่งในอินสแตนซ์ออบเจ็กต์ข้อมูล แต่ละค่าคีย์จะสอดคล้องกับค่าเดียวของแอตทริบิวต์ที่ไม่ใช่คีย์ (เช่น เชิงพรรณนา)

ตัวอย่างของความสัมพันธ์เชิงฟังก์ชันแสดงในรูป:

นอกเหนือจากการทำงานแล้ว ยังมีแนวคิดเรื่องการทำงาน - การพึ่งพาอาศัยกันโดยสมบูรณ์

ตามหน้าที่ การพึ่งพาอาศัยกันอย่างสมบูรณ์คือแอตทริบิวต์ที่ไม่ใช่คีย์แต่ละรายการนั้นขึ้นอยู่กับการใช้งานของคีย์ แต่ไม่ได้ขึ้นอยู่กับการใช้งานส่วนใด ๆ ของคีย์ผสม

ความสัมพันธ์จะอยู่ใน 2NF หากอยู่ใน 1NF และแต่ละคุณลักษณะของคีย์จะขึ้นอยู่กับฟังก์ชันของคีย์ผสมอย่างสมบูรณ์

ตัวอย่างของความสัมพันธ์แกน t (ใน 2 NF) คือความสัมพันธ์ นักเรียน = (, นามสกุล, ชื่อ, นามสกุล, วันที่, กลุ่ม) - ซึ่งอยู่ใน 1 NF เช่นกัน

อัตราส่วนประสิทธิภาพ = ( ตัวเลข, ชื่อเต็ม, การลงโทษ, การประเมิน) อยู่ใน 1 NF และมีคีย์ผสม ตัวเลข + การลงโทษ. แต่ความสัมพันธ์นี้ไม่ได้อยู่ใน 2 NF เพราะ นามสกุลของคุณลักษณะ ชื่อ นามสกุลไม่ได้ขึ้นอยู่กับหน้าที่ของคีย์ผสมของความสัมพันธ์อย่างสมบูรณ์ (กล่าวอีกนัยหนึ่ง นามสกุล ชื่อ นามสกุลนั้นขึ้นอยู่กับหน้าที่ของคีย์ผสม - คุณลักษณะ ตัวเลขและนี่คือการพึ่งพาเชิงหน้าที่โดยสมบูรณ์)

แนวคิดของรูปแบบปกติที่สามมีพื้นฐานมาจากแนวคิดเรื่องการพึ่งพาสกรรมกริยาและไม่สกรรมกริยา

การขึ้นต่อกันแบบสกรรมกริยาเกิดขึ้นระหว่างแอตทริบิวต์เชิงพรรณนา (ไม่ใช่คีย์) สองตัว หากหนึ่งในนั้นขึ้นอยู่กับคีย์และแอตทริบิวต์เชิงอธิบายอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับแอตทริบิวต์นั้น (เช่น แอตทริบิวต์เชิงอธิบายตัวแรก)

ความสัมพันธ์จะอยู่ในรูปแบบปกติที่สาม (3 NF) หากในขณะที่อยู่ใน 2 NF นั้น ไม่มีคุณลักษณะที่ไม่ใช่คีย์ที่ขึ้นอยู่กับคีย์หลักแบบทรานซิชัน

ตัวอย่างของการพึ่งพาสกรรมกริยาสำหรับความสัมพันธ์ "นักเรียน" คือแอตทริบิวต์ "หัว" ซึ่งถูกกำหนดโดยหมายเลข "กลุ่ม"

ในกรณีนี้ นามสกุล "นายอำเภอ" จะถูกทำซ้ำหลายครั้งในหลาย ๆ กรณีของวัตถุข้อมูล "นักเรียน" ซึ่งทำให้มีการใช้หน่วยความจำโดยไม่จำเป็นและความยากลำบากในการปรับข้อมูลเมื่อเปลี่ยนนายอำเภอ

เพื่อกำจัดการพึ่งพาสกรรมกริยา จำเป็นต้อง "แยก" วัตถุข้อมูลดั้งเดิม อันเป็นผลมาจากการแยก คุณลักษณะบางอย่างจะถูกลบออกจากวัตถุข้อมูลดั้งเดิม - ดูรูปที่

ตัวอย่างของการแสดงกราฟิกของแบบจำลองข้อมูลที่เชื่อมต่อวัตถุข้อมูล "นักเรียน", "เซสชัน", "ทุนการศึกษา", "ครู" จะแสดงในรูปที่ 1

ขึ้นอยู่กับแบบจำลองข้อมูล แบบจำลองฐานข้อมูลเชิงแนวคิด (เชิงตรรกะ) ภายใน (ทางกายภาพ) และภายนอกจะถูกสร้างขึ้น

รูปแบบความคิดประกอบด้วยสำเนาจำนวนมาก หลากหลายชนิดโครงสร้างข้อมูลตามข้อกำหนด DBMS สำหรับ โครงสร้างเชิงตรรกะฐานข้อมูล (นั่นคืออันที่จริงมันเป็น เทมเพลตเปล่าสำหรับการป้อนข้อมูล)

โมเดลภายใน ประกอบด้วยสำเนาของบันทึกแต่ละชุดที่จัดเก็บไว้ในสื่อภายนอก

รุ่นภายนอก รองรับมุมมองข้อมูลส่วนตัวที่ผู้ใช้เฉพาะต้องการ

©2015-2019 เว็บไซต์
สิทธิ์ทั้งหมดเป็นของผู้เขียน ไซต์นี้ไม่ได้อ้างสิทธิ์ในการแต่ง แต่ให้ ใช้งานฟรี.
วันที่สร้างเพจ: 2016-04-02

แกนหลักของฐานข้อมูลคือโมเดลข้อมูล โมเดลข้อมูลคือชุดของโครงสร้างข้อมูลและการดำเนินการประมวลผล

ตามวิธีสร้างการเชื่อมต่อระหว่างข้อมูลจะแยกแยะได้ ลำดับชั้น, เครือข่ายและ โมเดลเชิงสัมพันธ์.

แบบจำลองลำดับชั้นช่วยให้คุณสร้างฐานข้อมูลที่มีโครงสร้างคล้ายต้นไม้โดยที่แต่ละโหนดมีประเภทข้อมูล (เอนทิตี) ของตัวเอง บน ระดับบนต้นไม้ในโมเดลนี้มีหนึ่งโหนด - รูทเปิดอยู่ ระดับถัดไปโหนดที่เกี่ยวข้องกับรูทนี้ตั้งอยู่ จากนั้นโหนดที่เกี่ยวข้องกับโหนดระดับก่อนหน้า ฯลฯ ในกรณีนี้ แต่ละโหนดสามารถมีบรรพบุรุษได้เพียงคนเดียวเท่านั้น

โครงสร้างต้นไม้แบบลำดับชั้นของแบบจำลองฐานข้อมูล

ค้นหาข้อมูลใน ระบบลำดับชั้นเริ่มต้นจากรากเสมอ จากนั้นจึงทำการสืบเชื้อสายจากต้นไม้ระดับหนึ่งไปอีกระดับหนึ่งจนกระทั่งถึงระดับที่ต้องการ การย้ายผ่านระบบจากบันทึกหนึ่งไปยังอีกระเบียนหนึ่งทำได้โดยใช้ลิงก์

ข้อได้เปรียบหลักของแบบจำลองลำดับชั้นความเรียบง่ายของการอธิบายโครงสร้างลำดับชั้นในโลกแห่งความเป็นจริงและการดำเนินการค้นหาอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม การเริ่มต้นค้นหาข้อมูลที่จำเป็นจากรูททุกครั้งนั้นไม่สะดวกเสมอไป และไม่มีวิธีอื่นในการเคลื่อนย้ายผ่านฐานข้อมูลใน โครงสร้างลำดับชั้นเลขที่ ข้อเสียที่ระบุถ่ายทำในรูปแบบเครือข่าย โดยที่ (โดย อย่างน้อยในทางทฤษฎี) การเชื่อมต่อของวัตถุข้อมูลทั้งหมดกับทั้งหมดเป็นไปได้

ในรูปแบบนี้ ครูแต่ละคนสามารถสอนนักเรียนได้หลายคน (ตามทฤษฎีทั้งหมด) และนักเรียนแต่ละคนสามารถเรียนรู้จากครูหลายคน (ตามทฤษฎีทั้งหมด) เนื่องจากในทางปฏิบัติเป็นไปไม่ได้ เราจึงต้องอาศัยข้อจำกัดบางประการ การใช้ลำดับชั้นและ โมเดลเครือข่ายเพิ่มความเร็วในการเข้าถึงข้อมูลในฐานข้อมูล อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแต่ละองค์ประกอบข้อมูลต้องมีการอ้างอิงถึงองค์ประกอบอื่นๆ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีทรัพยากรที่สำคัญทั้งในดิสก์และหน่วยความจำคอมพิวเตอร์หลัก แน่นอนว่าหน่วยความจำหลักไม่เพียงพอจะทำให้ความเร็วในการประมวลผลข้อมูลลดลง นอกจากนี้ โมเดลดังกล่าวยังโดดเด่นด้วยความซับซ้อนของการนำระบบการจัดการฐานข้อมูลไปใช้

แบบจำลองเชิงสัมพันธ์ได้รับการพัฒนาในช่วงต้นทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ยี่สิบ ปลาคอด ความเรียบง่ายและความยืดหยุ่นของโมเดลนี้ดึงดูดความสนใจของนักพัฒนาและในยุค 80 ของศตวรรษที่ยี่สิบ มันแพร่หลายไปแล้ว ดังนั้น, DBMS เชิงสัมพันธ์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม

แบบจำลองเชิงสัมพันธ์มีพื้นฐานอยู่บนระบบแนวคิดเกี่ยวกับพีชคณิตเชิงสัมพันธ์ ซึ่งแนวคิดที่สำคัญที่สุดได้แก่ ตาราง แถว คอลัมน์ ความสัมพันธ์ และคีย์หลัก และการดำเนินการทั้งหมดในกรณีนี้จะลดลงเหลือเพียงการจัดการกับตารางเท่านั้น ในแบบจำลองเชิงสัมพันธ์ ข้อมูลจะแสดงในรูปแบบของตารางสี่เหลี่ยม ซึ่งแต่ละตารางประกอบด้วยแถวและคอลัมน์ และมีชื่อที่ไม่ซ้ำกันภายในฐานข้อมูล

ตารางสะท้อนถึงวัตถุในโลกแห่งความเป็นจริง - เอนทิตี และแต่ละแถว (บันทึก) สะท้อนถึงอินสแตนซ์เฉพาะหนึ่งของออบเจ็กต์ - อินสแตนซ์ของเอนทิตี แต่ละคอลัมน์ของตารางมีชื่อที่ไม่ซ้ำกันสำหรับตารางนั้น คอลัมน์ต่างๆ ถูกจัดเรียงตามลำดับชื่อที่ใช้เมื่อสร้างตาราง

ต่างจากคอลัมน์ตรงที่แถวไม่มีชื่อ ไม่มีการกำหนดลำดับในตาราง และจำนวนไม่จำกัดตามตรรกะ เนื่องจากแถวในตารางไม่ได้เรียงลำดับกัน จึงไม่สามารถเลือกแถวตามตำแหน่งได้ หมายเลขในไฟล์สำหรับแต่ละแถวไม่ได้ระบุลักษณะ เนื่องจากค่าจะเปลี่ยนไปเมื่อแถวถูกลบออกจากตาราง ตามหลักเหตุผลแล้ว ไม่มีแถวแรกและแถวสุดท้าย

ระบบสัมพันธ์ขจัดความจำเป็นในการนำทางที่ซับซ้อนเนื่องจากข้อมูลไม่ได้ถูกนำเสนอในรูปแบบไฟล์เดียว แต่เป็นชุดอิสระและการดำเนินการของพีชคณิตเชิงสัมพันธ์ - ทฤษฎีเซตประยุกต์ - ถูกนำมาใช้ในการเลือกข้อมูล

ทุกตารางในโมเดลเชิงสัมพันธ์จะต้องมีคอลัมน์ (หรือชุดของคอลัมน์) ซึ่งค่าจะระบุแต่ละแถวโดยไม่ซ้ำกัน คอลัมน์นี้ (หรือคอลเลกชั่นของคอลัมน์) เรียกว่าคีย์หลักของตาราง

หากตารางเป็นไปตามข้อกำหนดของคีย์หลักเฉพาะ จะเรียกว่าความสัมพันธ์ ในโมเดลเชิงสัมพันธ์ ตารางทั้งหมดจะต้องถูกแปลงเป็นความสัมพันธ์ ความสัมพันธ์ของแบบจำลองเชิงสัมพันธ์นั้นเชื่อมโยงถึงกัน ความสัมพันธ์ถูกรักษาโดยคีย์ต่างประเทศ

กุญแจภายนอกคือคอลัมน์ (ชุดของคอลัมน์) ค่าที่มีลักษณะเฉพาะของค่าของคีย์หลักของความสัมพันธ์อื่น (ตาราง)

ความสัมพันธ์ที่มีการกำหนดคีย์นอกนั้นใช้เพื่ออ้างอิงความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกันซึ่งมีชุดคอลัมน์เดียวกันเป็นคีย์หลัก

ในตัวอย่างข้างต้น ความสัมพันธ์ของ EMPLOYEE อ้างอิงถึงความสัมพันธ์ของ DEPARTMENT ผ่านชื่อแผนก

สคีมาของตารางเชิงสัมพันธ์ (ความสัมพันธ์) คือชุดของชื่อฟิลด์ที่สร้างบันทึก:

ชื่อตาราง (ฟิลด์ 1, ฟิลด์ 2, ..., ฟิลด์ p)

ตัวอย่างเช่น สำหรับตารางที่แสดงในภาพ เรามีสคีมาดังต่อไปนี้ (คีย์หลักเป็นตัวเอียง):

พนักงาน (หมายเลขรหัสผ่าน, ชื่อนามสกุล, ตำแหน่ง, ชื่อแผนก, โทรศัพท์);

แผนก (ชื่อแผนก ที่ตั้งแผนก วัตถุประสงค์ของแผนก)

แบบจำลองฐานข้อมูลเชิงวัตถุเริ่มได้รับการพัฒนาโดยเกี่ยวข้องกับการกำเนิดของภาษาโปรแกรมเชิงวัตถุในทศวรรษที่ 90 ของศตวรรษที่ยี่สิบ ฐานข้อมูลประเภทนี้จะจัดเก็บวิธีการของคลาสและบางครั้งอ็อบเจ็กต์คลาสถาวร ซึ่งช่วยให้สามารถผสานรวมระหว่างข้อมูลและการประมวลผลแอปพลิเคชันได้อย่างราบรื่น

ความโดดเด่นของโมเดลเชิงสัมพันธ์ใน DBMS สมัยใหม่ถูกกำหนดโดย:

การปรากฏตัวของทฤษฎีที่พัฒนาแล้ว (พีชคณิตเชิงสัมพันธ์);

การมีอยู่ของเครื่องมือสำหรับการลดแบบจำลองข้อมูลอื่น ๆ ให้เป็นแบบจำลองเชิงสัมพันธ์

ความพร้อมใช้งาน วิธีพิเศษเร่งการเข้าถึงข้อมูล

ความพร้อมของมาตรฐาน ภาษาระดับสูงสืบค้นไปยังฐานข้อมูล ทำให้สามารถจัดการได้โดยไม่ต้องมีความรู้เกี่ยวกับการจัดระเบียบทางกายภาพเฉพาะของฐานข้อมูลในหน่วยความจำภายนอก

ประเภทของความสัมพันธ์ในแบบจำลอง

ในทางปฏิบัติ มักใช้การเชื่อมต่อที่สร้าง ประเภทต่างๆความสอดคล้องระหว่างวัตถุประเภท "ที่เกี่ยวข้อง" คือแบบหนึ่งต่อหนึ่ง (1:1) หนึ่งต่อหลาย (1:M) หลายต่อหลาย (M:M)

ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่งหมายความว่าแต่ละอินสแตนซ์ของวัตถุแรก (A) สอดคล้องกับอินสแตนซ์เดียวของวัตถุที่สอง (B) และในทางกลับกัน แต่ละอินสแตนซ์ของวัตถุที่สอง (B) สอดคล้องกับอินสแตนซ์เดียวของ วัตถุชิ้นแรก (A)

ความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อกลุ่มหมายความว่าแต่ละอินสแตนซ์ของวัตถุหนึ่ง (A) สามารถมีได้หลายอินสแตนซ์ของวัตถุอื่น (B) และแต่ละอินสแตนซ์ของวัตถุที่สอง (B) สามารถมีได้เพียงอินสแตนซ์เดียวของวัตถุแรก (A) .

ความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่มหมายความว่าแต่ละอินสแตนซ์ของวัตถุหนึ่ง (A) สามารถสอดคล้องกับหลายอินสแตนซ์ของวัตถุที่สอง (B) และในทางกลับกัน แต่ละอินสแตนซ์ของวัตถุที่สอง (B) ก็สามารถสอดคล้องกับหลายอินสแตนซ์ของ วัตถุแรก (A)

ตัวอย่าง.ลองพิจารณาชุดของออบเจ็กต์ข้อมูลต่อไปนี้:

นักเรียน (หมายเลขนักเรียน ชื่อเต็ม วันเกิด หมายเลขกลุ่ม)

ทุนการศึกษา (จำนวนนักเรียน, จำนวนทุนการศึกษา);

กลุ่ม (หมายเลขกลุ่ม พิเศษ);

ครู (รหัสครู ชื่อนามสกุล ตำแหน่ง)

ในที่นี้ ออบเจ็กต์ข้อมูลนักเรียนและทุนการศึกษามีความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อหนึ่ง เนื่องจากนักเรียนแต่ละคนสามารถมีทุนการศึกษาได้เพียงหนึ่งทุนเท่านั้น และทุนการศึกษาแต่ละทุนสามารถมอบหมายให้กับนักเรียนได้เพียงคนเดียวเท่านั้น

วัตถุข้อมูลกลุ่มและนักเรียนมีความสัมพันธ์แบบหนึ่งต่อกลุ่ม เนื่องจากกลุ่มหนึ่งสามารถมีนักเรียนได้หลายคน ในขณะที่นักเรียนแต่ละคนสามารถเรียนได้ในกลุ่มเดียวเท่านั้น

วัตถุข้อมูลที่นักเรียนและครูเชื่อมโยงกันด้วยความสัมพันธ์แบบกลุ่มต่อกลุ่ม เนื่องจากนักเรียนหนึ่งคนสามารถเรียนกับครูหลายคนได้ และครูหนึ่งคนสามารถสอนนักเรียนหลายคนได้

คำอธิบายประกอบ

ในเรื่องนี้ งานหลักสูตรอธิบายการออกแบบฐานข้อมูลโรงพยาบาลกลางเมืองและการนำไปใช้ใน Oracle Datebase นำเสนอหัวข้อเรื่อง พัฒนาแบบจำลองข้อมูลเชิงแนวคิด ตรรกะ และกายภาพ ตาราง การสืบค้น และรายงานที่จำเป็นถูกสร้างขึ้นโดยใช้เครื่องมือ Oracle Datebase หลักสูตรประกอบด้วย:

บทนำ 3

1. สาขาวิชา 4

2. แบบจำลองแนวคิด 5

3.โมเดลลอจิกฐานข้อมูล 7

4. รูปแบบการจัดองค์กรทางกายภาพของข้อมูล 9

5.การใช้งานฐานข้อมูลใน Oracle 9

6.การสร้างตาราง 10

7.การสร้างแบบสอบถาม 16

8. บทสรุป 27

อ้างอิง 28

การแนะนำ

ฐานข้อมูลเป็นที่เก็บข้อมูลขนาดใหญ่เพียงแห่งเดียวสำหรับข้อมูลต่างๆ และคำอธิบายของโครงสร้าง ซึ่งหลังจากถูกกำหนดแยกกันและเป็นอิสระจากแอปพลิเคชันแล้ว ก็จะถูกใช้งานพร้อมกันโดยหลายแอปพลิเคชัน

นอกเหนือจากข้อมูลแล้ว ฐานข้อมูลอาจมีเครื่องมือที่อนุญาตให้ผู้ใช้แต่ละรายดำเนินการเฉพาะกับข้อมูลที่อยู่ภายในความสามารถของตนเท่านั้น เป็นผลมาจากการโต้ตอบของข้อมูลที่มีอยู่ในฐานข้อมูลด้วยวิธีการที่มีอยู่ ผู้ใช้ที่เฉพาะเจาะจงข้อมูลถูกสร้างขึ้นที่พวกเขาใช้และบนพื้นฐานที่พวกเขาป้อนและแก้ไขข้อมูลตามความสามารถของตนเอง

วัตถุประสงค์ของงานหลักสูตรนี้คือการพัฒนาและใช้งานฐานข้อมูลสำหรับ โรงพยาบาลกลางเพื่อให้แน่ใจว่าการจัดเก็บสะสมและการให้ข้อมูลเกี่ยวกับกิจกรรมของโรงพยาบาล ได้สร้างฐานแล้วข้อมูลมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อทำให้กิจกรรมของแผนกหลักของโรงพยาบาลเป็นแบบอัตโนมัติ

สาขาวิชา

สาขาวิชาก็เป็นส่วนหนึ่ง ระบบจริงซึ่งเป็นที่สนใจสำหรับการศึกษาครั้งนี้ เมื่อออกแบบระบบข้อมูลอัตโนมัติ สาขาวิชาจะแสดงด้วยแบบจำลองข้อมูลหลายระดับ จำนวนระดับขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของปัญหาที่กำลังแก้ไข แต่ไม่ว่าในกรณีใด ระดับนี้จะรวมถึงระดับแนวคิดและตรรกะด้วย

ในรายวิชานี้ สาขาวิชาจะเป็นงานของโรงพยาบาลกลางที่ดูแลผู้ป่วย โครงสร้างองค์กรของโรงพยาบาลประกอบด้วยสองแผนก: ฝ่ายทะเบียนและบริเวณต้อนรับ ที่แผนกต้อนรับ จะมีการนัดหมาย ส่งต่อผู้ป่วย มอบหมายผู้ป่วยไปยังหอผู้ป่วย และบันทึกหมายเลขประกัน ห้องฉุกเฉินจะเก็บบันทึกการรับเข้าและออกจากโรงพยาบาล การวินิจฉัยผู้ป่วย และประวัติทางการแพทย์

ฐานข้อมูลได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดเก็บข้อมูลเกี่ยวกับผู้ป่วย ตำแหน่งของผู้ป่วย ยาที่สั่งจ่าย และแพทย์ที่เข้ารับการรักษา

รูปแบบความคิด

ขั้นตอนแรกของกระบวนการออกแบบฐานข้อมูลคือการสร้างแบบจำลองข้อมูลเชิงแนวคิดสำหรับส่วนขององค์กรที่กำลังวิเคราะห์

แบบจำลองแนวความคิดคือแบบจำลองของโดเมน ส่วนประกอบของแบบจำลองคือวัตถุและความสัมพันธ์ โมเดลแนวความคิดทำหน้าที่เป็นวิธีการสื่อสารระหว่างผู้ใช้ที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงได้รับการพัฒนาโดยไม่คำนึงถึงลักษณะเฉพาะของการแสดงข้อมูลทางกายภาพ เมื่อออกแบบแบบจำลองแนวความคิด ความพยายามทั้งหมดของนักพัฒนาควรมุ่งเป้าไปที่การจัดโครงสร้างข้อมูลและระบุความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลเหล่านั้นเป็นหลัก โดยไม่คำนึงถึงคุณลักษณะการใช้งานและปัญหาด้านประสิทธิภาพการประมวลผล การออกแบบแบบจำลองแนวคิดขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์งานการประมวลผลข้อมูลที่ได้รับการแก้ไขในองค์กรนี้ แบบจำลองแนวความคิดประกอบด้วยคำอธิบายของวัตถุและความสัมพันธ์ที่เป็นที่สนใจในสาขาวิชาที่อยู่ระหว่างการพิจารณา ความสัมพันธ์ระหว่างวัตถุเป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลองแนวคิดและต้องแสดงในฐานข้อมูล ความสัมพันธ์สามารถขยายออบเจ็กต์จำนวนเท่าใดก็ได้ ในทางกลับกัน แต่ละวัตถุสามารถมีส่วนร่วมในความสัมพันธ์จำนวนเท่าใดก็ได้ นอกจากนี้ยังมีความสัมพันธ์ระหว่างคุณลักษณะของวัตถุอีกด้วย มีความสัมพันธ์ประเภทต่อไปนี้: "หนึ่งต่อหนึ่ง", "หนึ่งต่อหลาย", "หลายต่อหลาย"

ที่สุด รุ่นยอดนิยม การออกแบบแนวความคิดคือโมเดลความสัมพันธ์เอนทิตี (ER-model) ซึ่งเป็นของโมเดลความหมาย

องค์ประกอบหลักของโมเดลคือเอนทิตี การเชื่อมต่อระหว่างสิ่งเหล่านั้นกับคุณสมบัติ (แอตทริบิวต์)

เอนทิตีคือคลาสของออบเจ็กต์ประเภทเดียวกัน ข้อมูลที่ต้องนำมาพิจารณาในโมเดล

แต่ละเอนทิตีจะต้องมีชื่อที่แสดงโดยคำนามเอกพจน์ แต่ละเอนทิตีในแบบจำลองจะแสดงเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าพร้อมชื่อ

คุณลักษณะเป็นคุณลักษณะ (พารามิเตอร์) ของเอนทิตี

โดเมน – ชุดของค่า (พื้นที่ของคำจำกัดความแอตทริบิวต์)

เอนทิตีมีคุณลักษณะที่สำคัญ - คีย์เอนทิตีคือแอตทริบิวต์ตั้งแต่หนึ่งรายการขึ้นไปที่ระบุเอนทิตีนี้โดยไม่ซ้ำกัน

ชุดเอนทิตีสำหรับโรงพยาบาลกลาง (แอตทริบิวต์เอนทิตีระบุอยู่ในวงเล็บ คุณลักษณะหลักจะขีดเส้นใต้):

ผู้ป่วย ( รหัสคนไข้, นามสกุล, ชื่อจริง, วันเดือนปีเกิด, เลขที่กรมธรรม์ประกันภัย, รหัสแผนก);

การรักษา ( รหัสคนไข้, การวินิจฉัย, วันที่จำหน่าย, รหัสแพทย์, ค่าใช้จ่าย);

แผนก( รหัสสาขา, ชื่อแผนก, จำนวนหอผู้ป่วย);

รายได้ ( รหัสคนไข้วันที่รับเข้า, รหัสวอร์ด);

ห้อง ( รหัสห้อง, จำนวนสถานที่, รหัสแผนก);

แพทย์(รหัสคุณหมอนามสกุล, ชื่อ, วันเกิด, หมายเลขแฟ้มส่วนตัว, รหัสแผนก);

แผนภาพความสัมพันธ์เอนทิตีสำหรับ โรงพยาบาลเขตแสดงในรูปที่ 1

โมเดลฐานข้อมูลเชิงตรรกะ

เวอร์ชันของโมเดลเชิงแนวคิดที่สามารถจัดเตรียมได้โดย DBMS เฉพาะเรียกว่าโมเดลเชิงตรรกะ กระบวนการสร้างโมเดลฐานข้อมูลเชิงลอจิคัลต้องขึ้นอยู่กับโมเดลข้อมูลเฉพาะ (เชิงสัมพันธ์ เครือข่าย ลำดับชั้น) ซึ่งถูกกำหนดโดยประเภทของการใช้งานที่ตั้งใจไว้ ระบบข้อมูลดีบีเอ็มเอส. ในกรณีของเรา ฐานข้อมูลถูกสร้างขึ้นในสภาพแวดล้อมของ Oracle และจะเป็นฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์

โมเดลเชิงสัมพันธ์มีลักษณะเฉพาะคือความเรียบง่ายของโครงสร้างข้อมูล การแสดงตารางที่ใช้งานง่าย และความสามารถในการใช้เครื่องมืออย่างเป็นทางการของพีชคณิตเชิงสัมพันธ์และแคลคูลัสเชิงสัมพันธ์เพื่อจัดการข้อมูล

ในโมเดลข้อมูลเชิงสัมพันธ์ ออบเจ็กต์และความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งเหล่านั้นจะถูกแสดงโดยใช้ตาราง แต่ละตารางแสดงถึงวัตถุหนึ่งชิ้นและประกอบด้วยแถวและคอลัมน์ ตารางในแบบจำลองเชิงสัมพันธ์เรียกว่าความสัมพันธ์

คุณลักษณะ (ช่อง) – คอลัมน์ใดก็ได้ในตาราง

สิ่งอันดับ (บันทึก) คือแถวของตาราง

ตารางเชื่อมโยงถึงกันโดยใช้คีย์ฟิลด์

คีย์คือฟิลด์ที่ช่วยให้คุณสามารถระบุเรกคอร์ดในตารางได้โดยไม่ซ้ำกัน คีย์อาจเป็นแบบธรรมดา (ประกอบด้วยหนึ่งฟิลด์) หรือแบบผสม (ประกอบด้วยหลายฟิลด์)

ใน ฐานข้อมูลเชิงสัมพันธ์ข้อมูล การออกแบบเชิงตรรกะนำไปสู่การพัฒนาสคีมาข้อมูลซึ่งแสดงไว้ในรูปที่ 2

รูปที่ 2.
4. รูปแบบการจัดองค์กรข้อมูลทางกายภาพ

แบบจำลองทางกายภาพ data อธิบายวิธีการจัดเก็บข้อมูลบนคอมพิวเตอร์ โดยให้ข้อมูลเกี่ยวกับโครงสร้างของบันทึก ลำดับ และเส้นทางการเข้าถึงที่มีอยู่

แบบจำลองทางกายภาพจะอธิบายประเภท ตัวระบุ และความกว้างบิตของฟิลด์ แบบจำลองข้อมูลทางกายภาพสะท้อนถึงตำแหน่งทางกายภาพของข้อมูลบนสื่อของเครื่อง กล่าวคือ ไฟล์ใด ออบเจ็กต์ใด คุณลักษณะใดที่มีอยู่ และประเภทของคุณลักษณะเหล่านี้คืออะไร

©2015-2019 เว็บไซต์
สิทธิ์ทั้งหมดเป็นของผู้เขียน ไซต์นี้ไม่ได้อ้างสิทธิ์ในการประพันธ์ แต่ให้ใช้งานฟรี
วันที่สร้างเพจ: 26-04-2016

การมีอยู่ของโครงสร้างข้อมูลที่ถูกต้องและแม่นยำใน DBMS นำไปสู่แนวคิดของฐานข้อมูลที่มีโครงสร้าง นั่นคือ ข้อมูลในฐานข้อมูลดังกล่าวจะต้องนำเสนอเป็นชุดขององค์ประกอบที่สัมพันธ์กัน หากเราถือว่าความเป็นไปได้ในการสร้างประเภทใหม่และกระบวนการไดนามิกในการสร้างการเชื่อมต่อ (ระหว่างการปรากฏตัวของวัตถุในฐานข้อมูล) เราจะมาถึงแนวคิดของฐานข้อมูลที่ไม่มีโครงสร้าง ตัวเลือกระดับกลางก็ยอมรับได้เช่นกัน ซึ่งเรียกว่าฐานข้อมูลที่มีสคีมาที่กำหนดบางส่วน การแบ่งฐานข้อมูลนี้จากมุมมองของระดับโครงสร้างของข้อมูลที่เก็บไว้กลายเป็นจุดสำคัญในการเลือกผู้ให้บริการ DBMS สำหรับการใช้งาน IS เนื่องจาก DBMS เฉพาะมักจะรองรับแบบจำลองข้อมูลเฉพาะ ในทางกลับกัน ควรระลึกไว้ว่าสำหรับฐานข้อมูลแต่ละประเภทข้างต้น จะใช้แบบจำลองข้อมูลที่เกี่ยวข้อง เช่น มีโมเดลข้อมูลหลายแบบ

ปัจจุบันมีฐานข้อมูลที่มีโครงสร้างสามประเภทหลัก: แบบจำลองข้อมูลเชิงตรรกะขึ้นอยู่กับลักษณะของการเชื่อมต่อที่รองรับระหว่างองค์ประกอบข้อมูล - เครือข่าย ลำดับชั้น และเชิงสัมพันธ์ คุณลักษณะการจำแนกประเภทในแบบจำลองเหล่านี้ ได้แก่ ระดับความแข็งแกร่ง (การตรึง) ของการเชื่อมต่อ การแสดงทางคณิตศาสตร์ของโครงสร้างแบบจำลอง และประเภทข้อมูลที่ยอมรับได้ (ดูตาราง 1.1) ประเภทข้อมูลที่ถูกต้องจะมีการหารือในภายหลังในการศึกษานี้ โมเดลเชิงสัมพันธ์.

ข้าว. รูปที่ 1.8 แสดงคุณลักษณะของแบบจำลองข้อมูลแต่ละแบบ เมื่อเปรียบเทียบโมเดล โปรดจำไว้ว่าโมเดลทั้งหมดมีความเท่าเทียมกันในทางทฤษฎี ความเท่าเทียมกันของแบบจำลองอยู่ที่ความจริงที่ว่าสามารถลดขนาดให้กันและกันได้ด้วยการแปลงอย่างเป็นทางการ หลักฐานโดยละเอียดเกี่ยวกับข้อเท็จจริงนี้สามารถพบได้ในเอกสารคลาสสิกเกี่ยวกับฐานข้อมูลของ J. Martin สาระสำคัญของการพิสูจน์คือการละทิ้งหลักการของความซ้ำซ้อนของข้อมูล กล่าวคือ อนุญาตให้ทำซ้ำข้อมูลในโหนดมุมมอง จากนั้น การแปลงโมเดลหนึ่งไปสู่อีกโมเดลหนึ่งสามารถทำได้โดยการเพิ่มจุดยอดของการเป็นตัวแทนที่สอดคล้องกันในห่วงโซ่ของโมเดล "เครือข่าย-ลำดับชั้น-สัมพันธ์"

ข้าว. 1.8.

หลักการทั่วไปของการจำแนกประเภท DBMS

บ่อยครั้งที่ DBMS ถูกจัดประเภทตามประเภทของโมเดลข้อมูลที่สนับสนุน ดังนั้น DBMS จึงถูกแยกความแตกต่างระหว่างเครือข่าย ลำดับชั้น และเชิงสัมพันธ์ อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติการประมวลผลข้อมูล DBMS มีลักษณะพิเศษคือความสามารถในการสนับสนุน บางประเภทดีบี. ในตัวมาก ปริทัศน์ฐานข้อมูลแบ่งออกเป็น:

• factographic ซึ่งจัดเก็บชุดของข้อเท็จจริงที่บูรณาการ อาจมาจากเอกสารต่างๆ
• สารคดีที่เน้นการจัดเก็บเอกสาร
• สารคดีและข้อเท็จจริงซึ่งมีคุณสมบัติทั้งสองอย่าง

ใช่แล้ว ดีบีเอ็มเอส ซีดี/ไอซิสเน้นสนับสนุนการทำงานเป็นหลักโดยมีเอกสารประกอบด้วย จำนวนหนึ่งหมวดหมู่ที่จัดทำดัชนีโดยอรรถาภิธาน คำหลัก. ADABAS DBMS เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดระเบียบฐานข้อมูลข้อเท็จจริง และ ORACLE DBMS เหมาะอย่างยิ่งสำหรับฐานข้อมูลประเภทผสม เพื่อไม่ให้เกิดความสับสนในการใช้งาน รุ่นใดรุ่นหนึ่งข้อมูล ฐานข้อมูล โดยมีข้อยกเว้นที่หายาก แนะนำให้จำแนกตามประเภทของแบบจำลองที่ใช้ใน DBMS โปรดทราบว่าการจำแนกประเภทของฐานข้อมูลยังห่างไกลจากการวิจัยที่สมบูรณ์: ความพยายามที่จะแนะนำฐานข้อมูลประเภทใหม่ยังคงดำเนินต่อไป (ใช้งานอยู่, นิรนัย, เชิงสัมพันธ์แบบคลุมเครือ, ฐานข้อมูลกราฟิก ฯลฯ )

ในหลายกรณี เป็นสิ่งสำคัญสำหรับนักพัฒนา IS ที่จะต้องแบ่ง DBMS (และฐานข้อมูล) ตามลักษณะของการประมวลผล: แบบรวมศูนย์และแบบกระจาย เมื่อใช้การประมวลผลแบบกระจายคุณควรใส่ใจกับลักษณะของการประมวลผลธุรกรรมเนื่องจาก อย่างหลังมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของระบบ ในกรณีทั่วไปส่วนใหญ่ ธุรกรรมจะเข้าใจว่าเป็นหน่วยงานที่ผู้ใช้ต้องการจากฐานข้อมูล โดยไม่คำนึงถึงลักษณะของการประมวลผล บ่อยครั้งเป็นผลมาจากการประมวลผลธุรกรรม คำขอของผู้ใช้จะถูกนำไปใช้เพื่อดึงข้อมูลจากฐานข้อมูลหรือเพื่ออัพเดตฐานข้อมูลหรือเพื่อดำเนินการอื่น ๆ บนฐานข้อมูล สันนิษฐานว่าการดำเนินการตามคำขอจะมาพร้อมกับการดำเนินการชุดการดำเนินการ DBMS ภายในระบบที่มุ่งรักษาความสมบูรณ์ของข้อมูล การควบคุมการเข้าถึง ฯลฯ

มีแนวทางแนวคิดที่แตกต่างกันในการประมวลผลธุรกรรมในการประมวลผลแบบกระจาย คำถามพื้นฐานในที่นี้ไม่เพียงแต่คำถามเกี่ยวกับวิธีการเท่านั้น แต่ยังรวมถึงที่ที่การประมวลผลธุรกรรมถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่นด้วย: บนไฟล์คอมพิวเตอร์ ผู้ใช้หรือบนคอมพิวเตอร์เฉพาะบนเครือข่าย การเลือกแนวคิดอย่างใดอย่างหนึ่งจะกำหนดเวลาตอบสนองของระบบต่อคำขอของผู้ใช้ พารามิเตอร์ “เวลาตอบสนองของระบบต่อคำขอของผู้ใช้” มักทำหน้าที่เป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดหรือเป็นที่ต้องการของระบบที่กำลังพัฒนา ตัวอย่างเช่นสำหรับ ระบบกระจายเมื่อจองตั๋วเครื่องบินสำหรับสายการบินที่ใหญ่ที่สุดในโลก พารามิเตอร์นี้จำเป็นและรวมอยู่ในนั้นด้วย โซลูชันการออกแบบเป็นเวลาไม่เกิน 30-45 วินาที