Модели данных

Ядром любой базы данных является модель данных. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.

Модель данных– это совокупность структур данных и операций их обработки. Рассмотрим три основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.

Иерархическая модельпредставляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое по структуре дерево (граф).

К основным понятиям иерархической структуры относятся уровень, узел и связь. Узел– это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину, не подчиненную никакой другой и находящуюся на самом верхнем – первом уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т. д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один иерархический путь от корневой записи.

В сетевой моделипри тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Реляционная модельданных.Понятие реляционный(англ.relation –отношение) связано с разработками известного американского специалиста в области систем баз данных Е. Кодда. Объекты и связи между ними представляют в виде таблиц, при этом связи тоже рассматриваются как объекты.

Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц.

• каждый элемент таблицы – один элемент данных;

• все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и длину;

• каждый столбец имеет уникальное имя;

• одинаковые строки в таблице отсутствуют;

• порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Каждая таблица реляционной модели должна иметь первичный ключ. Под первичным ключомпонимают поле или набор полей, однозначно (уникально) идентифицирующих запись. Первичный ключ должен быть минимально достаточным: в нем не должно быть полей, удаление которых из первичного ключа не отразится на его уникальности.

Между двумя или более таблицами модели могут существовать отношения подчиненности. Отношения подчиненности определяют, что для каждой записиглавнойтаблицы{master,называемойеще родительской}может существовать одна или несколько записей вподчиненнойтаблице{detail, называемой ещедочерней}.

Существует три разновидности связей между таблицами модели:

• «один-ко-многим»,

• «один-к-одному»,

• «многие-ко-многим».

Реляционная модель характеризуются простотой структуры данных, удобным для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных. Все современные средства СУБД поддерживают эту модель данных.