- Главная
- Математика
- Системы управления базами данных. Модели данных
Содержание
- 2. Определение базы данных База данных (БД) — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов,
- 3. Система управления базами данных Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего
- 4. Система управления базами данных Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты: ядро, которое отвечает за управление данными
- 5. Метаданные Метаданные, в общем случае, это информация о базе данных: 1 - Метаданные — это субканальная
- 6. Виды моделей данных
- 7. Виды моделей данных
- 8. Виды моделей данных В классической теории баз данных, модель данных есть формальная теория представления и обработки
- 9. Виды моделей данных Иерархическая модель данных — это модель данных, где используется представление базы данных в
- 10. Виды моделей данных Объектные базы данных (также объектно-ориентированные системы управления базами данных) являются системой управления базами
- 11. Виды моделей данных Объектно-реляционная СУБД (ОРСУБД) — реляционная СУБД (РСУБД), поддерживающая некоторые технологии, реализующие объектно-ориентированный подход:
- 12. Виды моделей данных На реляционной модели данных строятся реляционные базы данных. Реляционная база данных — база
- 13. Виды моделей данных Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки
- 14. Виды моделей данных Сетевая модель данных — логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая
- 15. Сущность Сущность - это что-то такое, о чем нужно хранить информацию в базе данных. При проектировании
- 16. Атрибуты Записи об определенных параметрах каждой из сущностей называются атрибутами. Например, для сущности "заказчик", видимо, будет
- 17. Ключи (идентификаторы) Ключ или потенциальный ключ – это минимальный набор атрибутов, по значениям которых можно однозначно
- 19. Скачать презентацию
Определение базы данных
База данных (БД) — представленная в объективной форме совокупность
Определение базы данных
База данных (БД) — представленная в объективной форме совокупность
Выделяются следующие признаки баз данных:
БД хранится и обрабатывается в вычислительной системе.
Данные в БД логически структурированы (систематизированы) с целью обеспечения возможности их эффективного поиска и обработки в вычислительной системе.
БД включает схему, или метаданные, описывающие логическую структуру БД в формальном виде (в соответствии с некоторой метамоделью).
Система управления базами данных
Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных
Система управления базами данных
Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных
Основные функции СУБД:
управление данными во внешней памяти (на дисках);
управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Система управления базами данных
Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
ядро, которое отвечает
Система управления базами данных
Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
ядро, которое отвечает
процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.
Метаданные
Метаданные, в общем случае, это информация о базе данных:
1 - Метаданные
Метаданные
Метаданные, в общем случае, это информация о базе данных:
1 - Метаданные
2 - Структурированные данные, представляющие собой характеристики описываемых сущностей для целей их идентификации, поиска, оценки, управления ими.
набор допустимых структурированных описаний, которые доступны в явном виде и предназначение которых может помочь найти объект.
3 - Данные из более общей формальной системы, заданную с описывающей свойства системы данных.
4 - Информация о содержащейся на веб-странице свойств информации (создателе и т. п.). Пример: Имя автора правки в тексте.
Виды моделей данных
Виды моделей данных
Виды моделей данных
Виды моделей данных
Виды моделей данных
В классической теории баз данных, модель данных есть формальная
Виды моделей данных
В классической теории баз данных, модель данных есть формальная
аспект структуры: методы описания типов и логических структур данных в базе данных;
аспект манипуляции: методы манипулирования данными;
аспект целостности: методы описания и поддержки целостности базы данных.
Аспект структуры определяет, что из себя логически представляет база данных, аспект манипуляции определяет способы перехода между состояниями базы данных (то есть способы модификации данных) и способы извлечения данных из базы данных, аспект целостности определяет средства описаний корректных состояний базы данных.
Модель данных — это абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует пользователь.
Виды моделей данных
Иерархическая модель данных — это модель данных, где используется
Виды моделей данных
Иерархическая модель данных — это модель данных, где используется
Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможна ситуация, когда объект-предок не имеет потомков или имеет их несколько, тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок.
Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами (в программировании применительно к структуре данных дерево устоялось название братья).
Виды моделей данных
Объектные базы данных (также объектно-ориентированные системы управления базами данных) являются
Виды моделей данных
Объектные базы данных (также объектно-ориентированные системы управления базами данных) являются
Объектные базы данных отличаются от реляционных баз данных, являющихся таблично-ориентированными. Объектно-реляционные базы данных являются гибридом обоих подходов.
Объектно-ориентированные системы управления базами данных (ООСУБД) объединяют возможности базы данных с возможностями языка объектно-ориентированного программирования
Виды моделей данных
Объектно-реляционная СУБД (ОРСУБД) — реляционная СУБД (РСУБД), поддерживающая некоторые
Виды моделей данных
Объектно-реляционная СУБД (ОРСУБД) — реляционная СУБД (РСУБД), поддерживающая некоторые
Объектно-реляционными СУБД являются, например, широко известные Oracle Database, Informix, DB2, PostgreSQL.
Реляционная модель данных (РМД) — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики, как теория множеств и логика первого порядка.
Виды моделей данных
На реляционной модели данных строятся реляционные базы данных.
Реляционная база
Виды моделей данных
На реляционной модели данных строятся реляционные базы данных.
Реляционная база
Реляционная модель данных включает следующие компоненты:
Структурный аспект (составляющая) — данные в базе данных представляют собой набор отношений.
Аспект (составляющая) целостности — отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает декларативные ограничения целостности уровня домена (типа данных), уровня отношения и уровня базы данных.
Аспект (составляющая) обработки (манипулирования) — РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).
Кроме того, в состав реляционной модели данных включают теорию нормализации.
Виды моделей данных
Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных,
Виды моделей данных
Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных,
Процесс преобразования отношений базы данных к виду, отвечающему нормальным формам, называется нормализацией.
Отношение — фундаментальное понятие реляционной модели данных.
Целостность базы данных (database integrity) — соответствие имеющейся в базе данных информации её внутренней логике, структуре и всем явно заданным правилам.
Виды моделей данных
Сетевая модель данных — логическая модель данных, являющаяся расширением
Виды моделей данных
Сетевая модель данных — логическая модель данных, являющаяся расширением
Разница между иерархической моделью данных и сетевой состоит в том, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка, а в сетевой структуре данных у потомка может иметься любое число предков.
Сетевая БД состоит из набора экземпляров определенного типа записи и набора экземпляров определенного типа связей между этими записями.
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.
Для данного типа связи L с типом записи предка P и типом записи потомка C должны выполняться следующие два условия:
каждый экземпляр типа записи P является предком только в одном экземпляре типа связи L;
каждый экземпляр типа записи C является потомком не более чем в одном экземпляре типа связи L.
Сущность
Сущность - это что-то такое, о чем нужно хранить информацию в
Сущность
Сущность - это что-то такое, о чем нужно хранить информацию в
При проектировании баз данных достаточно описать происходящую ситуацию - и большинство существительных и часть глаголов будут кандидатами на сущности.
Например: "Покупатели покупают товары. Сотрудники продают товары покупателям. Поставщики поставляют товары" - покупатели, товары, сотрудники и поставщики - это сущности. Глаголы "покупать" и "продавать" - тоже сущности (хотя могут быть и одной сущностью, разной с точки зрения покупателя и продавца).
При проектировании БД главный источник информации о сущностях - это беседа с заказчиком в целях уяснения его бизнес-процессов.
Кроме того, анализируются стандартные документы, используемые в бизнес-процессах: бланки, отчеты, инструкции и т.п. После получения такого списка необходимо проверить его на полноту и связность, а также выявить дубли - одинаковые сущности, которые называются разными словами, и сущности, которые на самом деле отличаются, но описываются один и ем же термином.
Сущности могут моделировать конкретные понятия (клиенты, товары, звонки) и абстрактные (агент отвечает за клиента, студент записан на курс).
Атрибуты
Записи об определенных параметрах каждой из сущностей называются атрибутами.
Например, для
Атрибуты
Записи об определенных параметрах каждой из сущностей называются атрибутами.
Например, для
Выбор нужного комплекта атрибутов - одна из самых больших проблем при проектировании баз данных.
Очень часто в реальной базе данных нужный комплект атрибутов в итоге не хранится - просто по той причине, что пользователи не смогли сообщить в процессе сбора информации, что он действительно нужен.
Иногда в базе, наоборот, попадают лишние атрибуты, заполнение которых требует дополнительного времени.
Очень часто возникает проблема с форматом вводимых данных, например, на какие части делить адрес и что делать с нестандартными случаями.
Ключи (идентификаторы)
Ключ или потенциальный ключ – это минимальный набор атрибутов, по
Ключи (идентификаторы)
Ключ или потенциальный ключ – это минимальный набор атрибутов, по
Минимальность означает, что исключение из набора любого атрибута не позволяет идентифицировать сущность по оставшимся. Каждая сущность должна но не обязана обладать хотя бы одним возможным ключом.
Ключи можно разделить по признаку общности как:
Простой – сформирован из значений единственного поля, которые однозначно определяют каждую запись
Составной – сформирован из значений нескольких полей, применяется
По способу возникновения:
Естественный – основан на уже существующем поле. Например поле фамилия.
Суррогатный – основан на добавленном искусственным путем отдельном поле для однозначной идентификации.
Интеллектуальный ключ – основан на естественном ключе путем добавления дополнительного поля.