Сравнение моделей данных

Алгоритм получения структуры иерархической БД

1. Для каждой функциональной зависимости вида А—> В создается отношение Si(A,B). Каждый блок взаимно-однозначных соответствий также порождает отношение с ключом, равным старшему по объему понятия атрибуту.

В нашем примере будут созданы следующие отношения (ключи помечены знаком #):

S1(НИИ #, Директор, Адрес),

S2(Отдел #, НИИ, Ксотр),

S3(Тема #, Датанач, Датакон, Приор),

S4(ФИО #, Отдел),

S5(Тема #, Работа #, ФИО #, Прод),

S6(Тема #, Заказ #, Обфин).

2. Разделить отношения на группы по признаку: два отношения находятся в общей группе, если их ключи функционально определяют хотя бы один общий атрибут.

Для отношений SI - S6 получаем две группы:

• SI, S2, S4, S5 (все ключи функционально определяют атрибут НИИ);

• S3, S6, S5 (все ключи функционально определяют атрибут ТЕМА).

Далее шаги 3,4,5 выполняются раздельно для каждой группы. Количество групп определяет количество иерархических БД.

3. У всех пар отношений группы проверяется условие для ключей Kj -> Ki. Если оно соблюдается, то из соответствующих отношений создается веерное отношение Wij(Si,Sj).

4. Найти в группе цепи веерных отношений и сцепить их в дерево. Элемент цепи образуется по условию Wij - Wjk.

В нашем примере получим:

группа 1: цепь W12(S1,S2), W24(S2,S4), W45(S4,S5) образует дерево;

группа 2: цепей нет, но W35(S3,S5) и W36(S3,S6) образуют дерево.

5. Атрибуты, оставшиеся вне цепей на шаге 4, добавить • структуру тех отношений, где они будут неключевыми, либо в структуру отношений, соответствующих висячим вершина» дерева.

6. Если группы, полученные на шаге 2, содержат общий отношения, то решить вопрос о целесообразности установления логических связей между иерархическими БД.

7. Сократить список атрибутов в сегментах за счет удаления! атрибутов зависимого отношения, общих в паре "основной - зависимый".

Итоговая иерархическая структура содержит две иерархические базы данных. В некоторых иерархических СУБД не допускается логическая связь баз данных, определенная в п.6 алгоритма, так как формально это является нарушением ограничения 2 иерархической модели данных.

При сравнении моделей данных очень трудно отделить факторы, характеризующие принципиальные особенности модели, от факторов, связанных с реализацией этих моделей данных средствами конкретных СУБД.

Рассматривая преимущества и недостатки известных моделей данных, следует отметить ряд несомненных достоинств реляционного подхода:

• Простота. В реляционной модели всего одна информационная конструкция, которая формализует табличное представление данных, привычное для пользователей-экономистов.

• Теоретическое обоснование. Наличие теоретически обоснованных методов нормализации отношений и проверки ацикличности структуры позволяет получать базы данных с заданными характеристиками.

• Независимость данных. Когда необходимо изменить структуру реляционной БД, это, как правило, приводит к минимальным изменениям в прикладных программах.

Среди недостатков реляционной модели данных необходимо назвать следующие.

• Низкая скорость при выполнении операции соединения.

• Большой расход памяти для представления реляционной БД. Хотя проектирование в ЗНФ рассчитано на минимальную избыточность (каждый факт представляется в БД один раз), другие модели данных обеспечивают меньший расход памяти для представления тех же фактов. Например, длина адреса связи обычно намного меньше, чем длина значения атрибута.

Достоинствами иерархической модели данных являются следующие.

• Простота. Хотя модель использует три информационные конструкции, иерархический принцип соподчиненности понятий является естественным для многих экономических задач (например, организация статистической отчетности).

• Минимальный расход памяти. Для задач, допускающих реализацию с помощью любой из трех моделей данных, иерархическая модель позволяет получить представление с минимально требуемой памятью.

Недостатки иерархической модели.

• Неуниверсальность. Многие важные варианты взаимосвязи данных невозможно реализовать средствами иерархической модели, или реализация связана с повышением избыточности в базе данных.

• Допустимость только навигационного принципа доступа к данным.

• Доступ к данным производится только через корневое отношение. -

Необходимо отметить следующие преимущества сетевой модели данных.

• Универсальность. Выразительные возможности сетевой модели данных являются наиболее обширными в сравнении с остальными моделями.

• Возможность доступа к данным через значения нескольких отношений (например, через любые основные отношения).

В качестве недостатков сетевой модели данных можно назвать.

• Сложность, т.е. обилие понятий, вариантов их взаимосвязей и особенностей реализации.

• Допустимость только навигационного принципа доступа к данным.

Результаты, полученные для ациклических баз данных, позволяют говорить о равноценных возможностях представления информации у ациклических реляционных БД, двухуровневых сетевых БД и иерархической БД без логических связей.

При анализе моделей данных не затрагивалась проблема упорядоченности значений в отношениях баз данных. Для реляционной модели данных эта упорядоченность с теоретической точки зрения необязательна, а в двух других моделях она широко используется для повышения эффективности реализации запросов.

На окончательный выбор модели данных влияют многие дополнительные факторы, например, наличие хорошо зарекомендовавших себя СУБД, квалификация прикладных программистов, размер базы данных и др.

В последнее время реляционные СУБД заняли преимущественное положение как средство разработки ЭИС. Недостатки реляционной модели компенсируются ростом быстродействия и ресурсов памяти современных ЭВМ. Вследствие процессов децентрализации управления в экономике многие базы данных ЭИС имеют простую структуру, которая легко трансформируется в понятные системы таблиц (отношений).

Дата добавления: 2014-01-07