Структуры и модели БД

Общие характеристики БД

Под базой данных (в дальнейшем иногда будет использоваться сокращение БД) обычно понимают хранилище информации, описывающей некую часть реального мира. Это означает, что в базе данных должно храниться описание определенного количества реальных объектов, а также процессов, происходящих с этими объектами. Например, БД для учета движения товаров в магазине может содержать описание объектов товары, поставщики, покупатели, сотрудники и процессов поступление товаров, продажа товаров, поступление денег, выплата денег.

С другой стороны, данное определение подразумевает, что хранящиеся в одной базе данных объекты должны быть так или иначе связаны между собой при помощи процессов, описание которых хранится в этой же базе данных. Другими словами, в одной базе данных должны храниться объекты и процессы, представляющие собой целостную, связную картину части реального мира. Если объекты и процессы распадаются на две не связанные друг с другом группы, их следует хранить в разных базах данных. И объекты, и процессы мы в дальнейшем будем называть объектами.

Приложение БД (Database Application) - это программа, которая в процессе выполнения может подключаться к БД для манипуляций или структурой самой базы данных, или хранящимися в ней данными. Одно приложение БД может подключаться как к одной, так и (одновременно) к нескольким базам, расположенным или на одном из локальных или сетевых дисков, или на удаленном сервере. Верно и обратное: к одной базе данных могут быть одновременно подключено несколько приложений, в том числе через локальную сеть или удаленное соединение.

Исходя из данного выше определения, базой данных можно называть как совокупность хранящейся в ней информации о различных объектах (например, список всех товаров, клиентов или банковских операций), так и описание структуры отдельных объектов или самой БД. Чтобы избежать двусмысленности, описание БД (структуры) часто называют моделью данных (Data Model). Модель данных создается или изменяется в процессе разработки базы данных или при модификации ее структуры во время работы приложения БД. Условно модель данных можно считать шаблоном, который заполняется информацией при использовании БД.

Перечислим логические структуры баз данных с их достоинствами и недостатками.

Логическая структура	Достоинство	Недостаток
Иерархическая модель	Представление структур данных в виде дерева практически не ограничивает сложность логических связей между порциями данных	Чрезмерная громоздкость при описании данных со сложными логическими связями
Сетевая модель	Представление данных в виде произвольного графа позволяет представлять структуру данных любой сложности	Сложность реализации
Реляционная модель	Представление структур данных в виде совокупности связанных отношениями (relation) таблиц весьма наглядно и удобно для реализации обработки данных	Представление сложных структур требует большого количества связанных таблиц
Объектно-ориентированная модель	Заключающийся в объединении данных и функций для их обработки в единое целое синтез особенностей сетевой и реляционной моделей и объектной технологии выгоден при создании высокоструктурированных БД	Для большинства приложений класса БД объектно-ориентированный подход неоправданно сложен

Реляционные системы берут свое начало в математической теории множеств. Они были предложены в конце 1968 года доктором Э.Ф.Коддом из фирмы IBM, который впервые осознал, что можно использовать математику для придания надежной основы и строгости в области управления базами данных.

РБД можно определить как БД, которая представляется пользователю набором связанных между собой таблиц и ничем кроме таблиц. Над таблицами определены операции - проекции, соединения и др. Говорят, что база данных представлена в первой, второй, третьей нормальной форме и нормальной форме Бойса-Кодда, если она удовлетворяет определенным требованиям. Некоторые авторы считают, что первая нормальная форма - 1НФ (требующая, чтобы всякий столбец в любой таблице являлся 'атомным’, то есть единственным, неделимым, а не списком) является предпосылкой того, что БД является реляционной.

С реляционной моделью данных связаны понятия ключа и индекса. Ключи предназначены для идентификации записей в таблице; простой ключ состоит из одного поля, а составной ключ - из комбинации полей (поля, по которым построен ключ, именуются ключевыми). В таблице может быть определен только один первичный ключ, который используется для ускорения выполнения запросов к БД; при выполнении запроса на поиск записи благодаря упорядочиванию значений ключа реализуется непосредственный доступ к нужной записи без (последовательного) просмотра всей таблицы.

Поле индекса строится по полям таблицы, но в отличие от ключа, индекс может допускать повторение значений составляющих его полей. Простой индекс включает одно, а составной индекс - несколько полей; индексы при их создании именуются. Главное назначение индексирования - ускорение процесса поиска записей по значению одного (или нескольких) полей.

Организация связи (отношений) между таблицами (двумя или несколькими) называется связыванием или соединением таблиц; для связывания таблиц используются поля связи, которые должны быть индексированными. Связь между таблицами определяет отношение подчиненности, при котором одна таблица является главной (родительской, или мастером - Master), а вторая - подчиненной (дочерней, детальной - Detail).

Между таблицами возможны следующие виды отношений:

- «один-к-одному» (записывается как «1:1»);

- «один-ко-многим» (записывается как «1:n»);

- «многие-к-одному» (записывается как «n:1»);

- «многие-ко-многим» (записывается как «m:n»).

Отношение «один-к-одному» означает, что записи главной таблицы сопоставлена одна запись в подчиненной таблице, отношение «один-ко-многим» (встречается наиболее часто) отражает факт соответствия нескольких записей подчиненной таблицы одной записи главной таблицы, отношение «многие-к-одному» равносильно предыдущему при взгляде со стороны подчиненной таблицы; отношение «многие-ко-многим» на практике встречается достаточно редко.

ГЛАВА 2.СУБД MS «ACCESS»

Дата добавления: 2015-06-29