Типы структур данных. Концептуальные модели данных

Концептуальные модели данных

Принципы построения и этапы проектирования баз данных

Лекция №9

Содержание лекции

Принципы построения и этапы проектирования баз данных.. 1

Концептуальные модели данных. 1

Типы структур данных. 2

Операции над данными. 3

Ограничения целостности. 4

Иерархическая модель данных. 5

Сетевая модель данных. 6

Реляционная модель данных. 7

Бинарная модель данных. 8

Семантическая сеть. 9

В отличие от инфологической модели ПрОбл, описывающей по некоторым правилам сведения об объектах материального мира и связи между ними, которые следует иметь в БД, концептуальная модель описывает хранимые в ЭВМ данные и связи. В силу этого каждая модель данных неразрывно связана с языком описания данных конкретной СУБД (см. Лекция №8 рис. 3).

По существу модель данных — это совокупность трех составляющих:

§ типов (структур) данных;

§ операций над данными;

§ ограничений целостности.

Другими словами, модель данных представляет собой некоторое интеллектуальное средство проектировщика, позволяющее реализовать интерпретацию сведений о ПрОбл в виде формализованных данных в соответствии с определенными требованиями, т.е. средство абстракции, которое дает возможность увидеть "лес" (информационное содержание данных), а не отдельные "деревья" (конкретные значения данных).

Среди широкого множества определений, обозначающих типы структур данных, наиболее распространена терминология КОДАСИЛ (Conference of DAta SYstems Language) – международной ассоциации по языкам систем обработки данных, созданной в 1959 г.

В соответствии с этой терминологией используют пять типовых структур (в порядке усложнения):

§ элемент данных;

§ агрегат данных;

§ запись;

§ набор;

§ база данных.

Дадим краткие определения этих структур.

Элемент данных — наименьшая поименованная единица данных, к которой СУБД может адресоваться непосредственно и с помощью которой выполняется построение всех остальных структур данных.

Агрегат данных — поименованная совокупность элементов данных, которую можно рассматривать как единое целое. Агрегат может быть простым или составным (если он включает в себя другие агрегаты).

Запись — поименованная совокупность элементов данных и (или) агрегатов. Таким образом, запись – это агрегат, не входящий в другие агрегаты. Запись может иметь сложную иерархическую структуру, поскольку допускает многократное применение агрегации.

Набор — поименованная совокупность записей, образующих двухуровневую иерархическую структуру. Каждый тип набора представляет собой связь между двумя типами записей. Набор определяется путем объявления одного типа записи "записью-владельцем", а других типов записей — "записями-членами". При этом каждый экземпляр набора должен содержать один экземпляр "записи-владельца" и любое количество "записей-членов". Если запись представляет в модели данных сущность, то набор — связь между сущностями. Например, если рассматривать связь "учится" между сущностями "учебная группа" и "студент", то первая из сущностей объявляется "записью-владельцем" (она в экземпляре набора одна), а вторая – "записью-членом" (их в экземпляре набора может быть несколько).

База данных поименованная совокупность экземпляров записей различного типа, содержащая ссылки между записями, представленные экземплярами наборов.

Отметим, что структуры БД строятся на основании следующих основных композиционных правил:

§ БД может содержать любое количество типов записей и типов наборов;

§ между двумя типами записей может быть определено любое количество наборов;

§ тип записи может быть владельцем и одновременно членом нескольких типов наборов.

Следование данным правилам позволяет моделировать данные о сколь угодно сложной ПрОбл с требуемым уровнем полноты и детализации.

Рассмотренные типы структур данных могут быть представлены в различной форме — графовой; табличной; в виде исходного текста языка описания данных конкретной СУБД.

Дата добавления: 2014-01-07