1437

Основные модели данных

Практическая работа

Информатика, кибернетика и программирование

В зависимости от используемой модели СУБД называются соответственно: сетевыми, иерархическими и реляционными. Манипулирование данными. Сетевая база данных. Достоинства и недостатки иерархических и сетевых СУБД.

Русский

2013-01-06

182.57 KB

91 чел.

ОСНОВНЫЕ МОДЕЛИ ДАННЫХ
Основными моделями данных являются: 
сетевые, иерархические и реляционные.
В зависимости от используемой модели СУБД называются
соответственно: сетевыми, иерархическими и реляционными.
В последнее время появились объектно-ориентированные
СУБД — системы управления базами данных, основанные на
объектной модели данных. Такая СУБД обрабатывает данные
как абстрактные объекты, наделённые свойствами и
использующие методы взаимодействия с другими объектами
окружающего мира.
В каждой из моделей данных выделяют три части: 
структурную, целостную и манипуляционную
В соответствии с этой схемой и будем описывать модели
1
данных.

Иерархическая модель данных
1. Основные понятия
Иерархическая база данных (далее – ИБД) состоит из
упорядоченного набора нескольких экземпляров одного типа
дерева
.
Тип дерева состоит из одного "корневого" типа записи и
упорядоченного набора из нуля или нескольких типов поддеревьев. 
Тип дерева, в целом, представляет собой иерархически
организованный набор типов записи. 
Таким образом иерархическая БД состоит из иерархически
упорядоченного набора записей.
2

Иерархическая модель данных
Пример описания типа дерева
ОТДЕЛ
 ОТД_НОМ
ОТД_РАЗМЕР
ОТД_ЗАРП
НАЧАЛЬНИК
СОТРУДНИКИ
НАЧ_НОМ НАЧ_ИМЯ НАЧ_ТЛФ
СОТР_НОМ СОТР_ИМЯ СОТР_ЗАРП
В типе дерева, приведенном выше, тип ОТДЕЛ является предком
для типов НАЧАЛЬНИК и СОТРУДНИКИ, а типы НАЧАЛЬНИК и
СОТРУДНИКИ – его потомками. 
Между типами записи поддерживаются связи.
3

Иерархическая модель данных
Экземпляр дерева
ОТДЕЛ
 310
 25
1000000
НАЧАЛЬНИК
СОТРУДНИКИ
1846 Иванов 3-66
843
Петров
150000
844
Сидоров
155000
Все экземпляры данного типа потомка, связанные с общим
экземпляром типа предка, называются близнецами.
Для ИБД определен полный порядок обхода: 
4
сверху-вниз, слева-направо.

Иерархическая модель данных
2. Манипулирование данными
Приведем примеры типичных операторов манипулирования ИБД:
найти указанное дерево (например, отдел 310);
перейти от одного дерева к другому;
перейти от одной записи к другой внутри дерева (например, от
отдела к его первому сотруднику);
перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии
(например, взять очередного близнеца);
вставить новую запись в указанную позицию;
удалить текущую запись.
5

Иерархическая модель данных
3. Ограничения целостности
В ИБД автоматически поддерживается целостность ссылок между
предками и потомками.
Основное правило: никакой потомок не может существовать без
своего родителя.
6

Сетевая модель данных
1. Основные понятия
Сетевой подход к организации данных является расширением
иерархического. 
Если в иерархической модели запись-потомок должна иметь в
точности одного предка, то в сетевой модели она может иметь
любое число предков. (У связи теперь появляется имя – в
иерархической модели в нем не было необходимости.) 
Сетевая база данных (далее – СБД) состоит из набора записей и
набора связей между записями, точнее, из набора экземпляров
каждого типа записи и набора экземпляров каждого типа связи. 
7

Сетевая модель данных
Схема сетевой базы данных
Работают в отделе
НАЧАЛЬНИК
ОТДЕЛ
СОТРУДНИКИ
Имеет начальника Состоит из сотрудников
Тип связи определяется для двух типов записи – предка и потомка.
Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи
предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка.
8

Сетевая модель данных
На формирование типов связи не накладывается особых
ограничений. Возможны, например, следующие ситуации:
тип записи может быть в одном типе связи L1 потомком, а в
другом типе связи L2 – предком;
тип записи может быть предком в любом числе типов связи;
тип записи может быть потомком в любом числе типов связи;
возможно любое количество типов связи, где – предок, а 
потомок;
типы записи и могут быть предками и потомками в одной
связи, и потомками и предками – в другой;
предок и потомок могут быть одного типа записи.
9

Сетевая модель данных
2. Манипулирование данными
Примерами типичных операторов манипулирования сетевой БД
являются следующие:
создать новую запись;
уничтожить запись;
модифицировать запись;
включить связь;
исключить из связи;
переставить запись в другую связь;
10

Сетевая модель данных
найти конкретную запись в наборе однотипных записей
(например, инженера Сидорова);
перейти от предка к первому потомку по некоторой связи (к
первому сотруднику отдела 310);
перейти к следующему потомку в некоторой связи (от Сидорова к
Петрову);
перейти от потомка к предку по некоторой связи (найти отдел
Сидорова).
11

Сетевая модель данных
3. Ограничения целостности
Требуется поддержка целостности по ссылкам, как это имеет
место в иерархической модели. 
Например, если удаляется какая-то запись, то должен быть удален
и соответствующий экземпляр типа связи.
12

Достоинства и недостатки иерархических и
сетевых СУБД

Достоинства:
1. простота (для иерархических БД) и высокая гибкость (для
сетевых БД) средств представления информации;
2. развитые средства управления данными во внешней памяти на
низком уровне;
3. возможность построения эффективных программ;
4. возможность экономии памяти благодаря высокой гибкости
структур.
13

Достоинства и недостатки иерархических и
сетевых СУБД

Недостатки:
1. слишком сложный язык манипулирования данными, которым
довольно трудно пользоваться;
2. логика перегружена деталями организации доступа к БД;
3. фактически требуется знание о физической организации
данных;
4. прикладные программы зависят от организации данных.
Указанных недостатков нет в реляционных базах данных, которые
мы начнем рассматривать в следующей лекции.
14


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

78948. Роль государства в управлении научно-техническим потенциалом 43 KB
  Четко проступает ряд новых сформировавшихся за последние десятилетия тенденций во взаимоотношениях науки и государства внутри самой сферы науки между отдельными ее составляющими и наконец между наукой и обществом в целом. Государство выступает сегодня по отношению к науке по крайней мере в шести ипостасях: как законодатель устанавливающий фундаментальные правовые основы функционирования общества и в том числе его научнотехнической сферы; как один из основных источников финансирования научных исследований и разработок; как массовый...
78950. Этические проблемы науки 20 века 42.5 KB
  Этические проблемы науки 20 века. Этика науки Этика науки изучает нравственные основы научной деятельности.Этические проблемы науки начала ХХ1в. Этические проблемы науки рождались в связи с развитием физики биологии в частности генетики психологии.
78951. Правовое регулирование научной деятельности 38 KB
  Правовое регулирование научной деятельности Одним из фундаментальных вопросов современного общества является вопрос об отношении к интеллектуальному труду правовому механизму использования результатов такого труда и регулирования возникающих при этом правоотношений. Правовые аспекты интеллектуальной деятельности лежат в плоскости решения проблем распределения прав на ее результаты с необходимостью охраны и защиты интеллектуальных достижений. Продуктом умственной деятельности оказывается знание. №982 Об использовании результатов...
78952. Философия техники (фт), ее генезис, предмет и задачи 47 KB
  Философия техники фт ее генезис предмет и задачи. Проблема возникновения техники с разделением труда была поставлена Гегелем. Он показал важную роль техники в возникновении капитализма показал разрушительное воздействие машинного производства на человека.Ленк назвал Маркса первым философом техники.
78953. Становление, развитие и специфика технических наук 56.5 KB
  Становление развитие и специфика технических наук. Техника большую часть своей истории была мало связана с наукой; люди могли делать и делали устройства не понимая почему они так работают. Инженеры провозглашая ориентацию на науку в своей непосредственной практической деятельности руководствовались ею незначительно. После многих веков такой автономии наука и техника соединились в XVII веке в начале научной революции.
78954. Сущность и природа техники 47.5 KB
  Сущность и природа техники. Существует 5 основных подходов сущности техники. отношением: Техника и бытие Техника и человек Техника и природа Техника и социокультурный мир Техника и Бог Даются следующие трактовки техники: Онтологическая Хайдеггер. Это характерно для создания техники ремесленным трудом не преминим к современной технике.
78955. Технология и ее связь с техникой 47 KB
  Впервые термин «технология» появился в 70-х годах 18 века в Западной Европе. Если техники – «это», то технология – «как это сделано». Если техника – способ, то технология – способ способа. Если техника – есть ставшее, то технология – способ становления, если техника- способ преобразования мира, то технология – организация использование чел. этих средств. Если техника – артефакт, то технология – метод создания артефактов и учения о нем.
78956. Природа и техника, законы их функционирования и развития 59 KB
  Природа и техника законы их функционирования и развития. Закон необходимое существенное устойчивое повторяющееся отношение связь между явлениями в природе и обществе. Это понятие закона родственно понятию сущности при данных условиях. Закономерность объективно существующая повторяющая существенная связь явлений проявляющаяся в виде тенденций.