ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.04.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Модели систем баз данных.
Почти все базы данных, созданные с конца 70-х годов, основаны на реляционном подходе. Более того, подавляющее большинство научных исследований в области баз данных в течение последних 25 лет проводилось в этом направлении.
Реляционный подход представляет собой основную тенденцию сегодняшнего рынка, и реляционная модель – единственная наиболее существенная разработка в истории развития баз данных.
Дореляционные системы можно разделить на три большие категории:
-
системы инвертированных списков; -
иерархические; -
сетевые.
Примерамисистем инвертированных списковмогут служить: CA – DATACOM/DB компании ComputerAssociatesInternational. Особенность организации данных в них состоит в том, что собственно хранимые данные и информация о связях между информационными единицами логически и физически отделены друг от друга. Основные данные в этих системах хранятся в файлах, записи которых могут иметь сложную структуру. Вся управляющая информация сосредоточена в ассоциаторе. Логическая связь между файлами устанавливается посредством компонента ассоциатора, называемого сетью связеи.
Иерархические системы-этоIMS корпорации IBM.
Сетевыесистемы- CA – IDMS/DB компании Computer International.
Первые реляционные продукты начали появляться в конце 1970-х – начало 1980-х годов. В 1998г. существовало более 250 коммерческих реляционных продуктов.
Среди них DB2 корпорации IBM; Rdb/VMS корпорации DigitalEquipment; ORACLE корпорации Oracle; INGRES компании IngresDivisionoftheAskGroupIuse; SYBASE компании SYBASEIuse и многие другие.
Несколько позже исследования велись в направлении так называемых «постреляционных» систем, некоторые из них основаны на совместимых снизу вверх расширениях оригинального реляционного подхода, другие представляют собой попытки создать что-то совершенно отличное от существующих систем.
Перечислим лишь некоторые наиболее поздние из них, не углубляясь в структуру построения, это:
-
Дедуктивные СУБД; -
Экспертные СУБД; -
Расширяемые СУБД; -
Объектно-ориентированные СУБД; -
Семантические СУБД; -
Универсальные СУБД.
К категории объектно-ориентированных систем можно отнести:
GemStone корпорации Servio;
Object Store корпорации Object Design;
Open ODB корпорации Hewlett Packard.
Модель данных включает в себя структуры данных, операции их обработки и ограничения целостности. С помощью модели данных можно наглядно представить структуру объектов и установленные между ними связи.
Элемент данных описывает любой набор данных, а правила связывания определяют алгоритмы взаимосвязи элементов данных.
На практике используются три основных модели:
Иерархическая модель данных. Иерархическая модель данных, как следует из названия, имеет иерархическую структуру, то есть каждый из элементов связан только с одним вышестоящим элементом, но в то же время на него могут ссылаться один или несколько нижестоящих элементов. Связи между файлами в иерархической базе данных устанавливаются физическими указателями или полями данных, добавленными к отдельным записям. Указатель – это физический адрес, означающий, где запись находится на диске. В терминологии иерархической модели используются более конкретные понятия, чем элемент данных и правила связывания, - это «элемент» (узел), «уровень» и «связь». Узел чаще всего представляет собой набор атрибутов, описывающих некоторый объект, хотя, в принципе, это может быть любой набор данных, имеющий какой-то ключевой атрибут. Иерархическая модель схематически изображается в виде графа, где каждый узел является вершиной. Эта модель представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). Иерархическое дерево имеет единственную вершину, не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Число вершин первого уровня определяет количество деревьев в базе данных. В такой модели одна вершина – корень дерева является входом в структуру. Каждая вершина, отличная от корня, может иметь только одну исходную вершину и в общем случае сколько угодно порожденных вершин.
Первая информационная система, использующая базы данных, появившаяся в середине шестидесятых годов, была основана на иерархической модели – это система IMS фирмы IBM.
Сетевая модель данных.
Эта модель использует ту же терминологию, что и иерархическая модель «узел», «уровень» и «связь». Различие между иерархической и сетевой моделями данных заключается в том, что в последней каждый элемент данных может быть связан с любым другим элементом. Входом в такую структуру может являться любая вершина. Каждая вершина может иметь как несколько порожденных, так и несколько исходных вершин. Между парой вершин может быть объявлено несколько связей.
Если в иерархической модели каждый потомок может иметь только одного предка, то в сетевой модели этот принцип нарушается. Поскольку на практике это, естественно, невозможно, приходится прибегать к некоторым ограничениям.
Сетевые СУБД были созданы и завоевали рынок в конце шестидесятых – начале семидесятых. Стандартом для такой модели стал CODASYL.
Использование физических указателей было одновременно и сильной, и слабой стороной иерархической и сетевых систем управления базами данных. Сильной, поскольку они позволяли извлекать данные, связанные определенными отношениями. Слабой, поскольку эти отношения должны быть определенными до запуска системы.
Использование иерархической и сетевой моделей ускоряет доступ к информации в базе данных. Однако, поскольку каждый элемент данных должен содержать ссылки на некоторые другие элементы, требуются значительные ресурсы как дисковой, так и основной памяти ЭВМ. Недостаточность основной памяти, конечно, снижает скорость обработки данных. Кроме того, для таких моделей характерна сложность реализации системы управления базами данных.
Реляционная модель данных. В 1970 году Е.Ф. Кодд опубликовал революционную по содержанию статью, в которой выдвинул идею, что данные нужно связывать в соответствии с их внутренними логическими взаимоотношениями, а не с физическими указателями. Таким образом, пользователи могут комбинировать данные из разных источников, если логическая информация, необходимая для такого комбинирования, присутствует в исходных данных. Это открыло новые возможности для информационно-управляющих систем, поскольку запросы к базам данных теперь не были ограничены физическими указателями.
Основная идея реляционной модели данных заключается в том, чтобы представить любой набор данных в виде двумерной таблицы. В простейшем случае реляционная модель описывает единственную двумерную таблицу, но чаще всего эта модель описывает структуру и взаимоотношения между несколькими различными таблицами.
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11