Модели данных. Классификация баз данных

Данные – набор каких – либо конкретных значений.

Модель данных – некоторая абстракция, которая, будучи приложена к конкретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать это как информацию, то есть сведения, содержащие не только данные, но и связь между ними.

При создании БД (база данных) всегда следует учитывать логические ограничения на значения данных и их соотношения. Они обычно представляют собой условия при которых имеют смысл те или иные данные.

Ограничение целостности – не противореч. данных задан. логич. огранич.

Огранич. зад-тся не только для атриб-тов, но и для типов объ-тов и связей.

Отсюда возникает понятие целостности данных, т.е. данные, хранимые в БД не должны противоречить заданным логическим ограничениям, которые называются ограничениями целостности. Они обычно задаются для множества объектов.

К явным ограничениям целостности можно отнести ограничения на значения атрибутов объекта. Естественно, что ограничения в явном виде задаются не только для атрибутов, но и для типов объектов (сущностей) и связей. Рассмотрим основные типы связей.

Виды связи: 1:1 1:M M:1 M:M

Связь один к одному (1:1). Она определяет такой вид связи между двумя типами объектов А и В, при котором каждому экземпляру А соответствует только один В и наоборот. Например, связь студент курса - номер зачетной книжки.

Связь один ко многим (1:М). Соответствует случаю, когда для двух типов А и В, одному экземпляру А соответствует несколько (0,1,2,...,М) экземпляров В. Однако каждому В соответствует только один экземпляр А, например связь группа - фамилия, имя, отчество студента.

Связь многие к одному (М:1). Является вариантом связи, обратных к связи 1:М, т.е. в этом случае многим экземплярам А соответствует только один В. Например, Ф.И.О. студента - группа.

Связь многие ко многим. Соответствует случаю, когда каждому экземпляру А может соответствовать несколько экземпляров В, и наоборот. Например, телевизор - резистор.

Модель данных, поддерживаемая БД на логическом уровне определяется 3 компонентами:

1. Допустимая структура данных, разнообразие и количество типов объектов, которые можно описать с помощью модели

2. Множество допустимых операций над данными

3. Ограничения для контроля целостности.

Модели данных:

Инфологические модели отражают информационно-логический уровень абстракт, используются на ранних стадиях проекир.

Документ. Модели соответствуют представлению о слабоструктур. информации, ориентированны в основном на свободные форматы документов на естественном языке.

Тезаурусные модели основаны на принципе организации словарей, содержат определенные языковые конструкции и принципы их взаимодействия в заданной грамматике.

Дескрипторные модели самые простые. Ранее широко использовались. В этих моделях каждому документу соответствует дескриптор (описатель).

Модель «сущность-связь». Основные понятия, область применения.

 

Модель сущность-связь (Entity-RelationShip ER).

Сущность имеет уникальное имя. т.к. сущность соответствует некоторому классу однотипных объектов. Предполагается, что в системе существует множество экземпляров данной сущности (сущности представлены таблицами). Объект, которому соответствует понятие сущности, имеет свой набор атрибутов, т.е. характеристик, определяющих свойства данного представителя класса.

Набор атрибутов (полей) должен быть таким, чтобы можно было различать конкретные экземпляры сущности.

Набор атрибутов, однозначно идентифицирующий экземпляр сущности называется ключевым.

Сотрудник	-сущность
Табельный номер	-ключевой атрибут
Фио	-атрибуты
Дата рождения

Между сущностями могут быть установлены связи – бинарные ассоциации, показывающие, каким образом сущности соотносятся или взаимодействуют. Связи могут быть как между двумя сущностями, так и между сущностью и ей же самой.

Связь может быть

Необязательной

обязательной

Между двумя сущ. может быть много связей с разными смысл. нагрузками.

В ER модели можно использовать принцип категоризации сущности, то есть наследовать сущности друг от друга (как в ООП). Сущность-родитель, от которой строятся подтипы, называется супертипом.

Для построения модели ER проводится системный анализ.

Для библиотеки это будет книги-экземпляры-читатели.