Особенности обработки данных в сетевых моделях.

Основная единица обработки – запись.

Обработка может быть начата с записи любого типа независимо от ее расположения в структуре базы данных.

От извлеченной записи возможны переходы как к ее подчиненным записям, так и к тем, которым она подчинена.

Иерархическая модель данных.

И ерархическая модель данных состоит в том, что база данных может иметь только древовидную структуру. Совокупность корневой записи и множества подчиненных ей записей других типов называется деревом. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. Групповые отношения не именуются, поскольку определяются парой типов записей. Владелец называется исходной записью, а член группового отношения – подчиненной. Существует только один путь от корневой записи. Этот путь называется иерархическим.

Д ля упорядочивания используются различные способы сортировки, наиболее употребляемый, – по возрастанию ключа. Ключевая запись обязательно должна содержать ключевое данное с уникальными значениями. Ключи некорневых записей должны иметь уникальные значения только в экземплярах групповых отношений. Каждая запись идентифицируется сцепленным ключом, под которым подразумевается совокупность ключей всех записей (конкатенацию) от корневой по иерархическому пути.

Каждую сетевую модель можно представить средствами иерархической модели, но при этом сеть нуждается в преобразовании. В результате преобразования запись сетевой структуры будет представлена несколькими записями иерархической модели, а сама сеть – одной или несколькими древовидными структурами.

Для групповых отношений в иерархической модели данных обеспечивается автоматический режим включения и фиксированное членство. Это означает, что для запоминания любой некорневой записи в БД должна существовать ее исходная запись. Подчиненная запись жестко закрепляется за исходной и не может без нее существовать в БД. При удалении исходной записи автоматически удаляются все ее подчиненные.

Операция над данными.

Основной единицей обработки в иерархической модели данных является запись.

В иерархической модели используются следующие операции:

• Запомнить. Эта операция позволяет занести в базу данных новую запись. Причем, для корневой записи следует предварительно сформировать значение ключа, а ключ не должен повторяться.

• Обновить. Дает возможность изменить значения записи, предварительно извлеченной. Ключевые данные записей не должны подвергаться обновлениям.

• Удалить. Служит для исключения из базы данных некоторой записи и всех подчиненных ей записей.

• Извлечь. Позволяет извлечь запись по значению ключа, кроме этого, допускается последовательный просмотр корневых записей. Обработка базы данных начинается только с корневой записи. Для движения по структуре используют модифицированную программу: «извлечь следующий». Операция «извлечь» допускает задание условий выборки.

Реляционная модель данных.

Концепция реляционной модели данных связана с именем Е. Кодда. Иногда реляционную модель называют моделью Кодда.

Организация данных.

Слово «реляционная» происходит от английского relation, что означает отношение.

Декартово произведение. Пусть D1, D2, …Dn – произвольные конечные множества. Декартовым произведением этих множеств D1 X D2 X…. X Dn называется множество вида n-к вида:<d1,d2,…,dn>, где d1D1, d2D2, …dnDn.

Отношение. Отношением R, определенным на множествах D1, D2, … Dn, называется подмножество декартового произведения D1 X D2 X … XDn. При этом множества D1, D2, … ,Dn называются доменами отношения, а элементы декартового произведения – кортежами отношения. Число n определяет степень отношения, а количество кортежей его мощность.

Отношения удобно представлять в виде таблиц. При этом строки таблицы соответствуют кортежам, а столбцы – атрибутам. Каждый атрибут определен на некотором домене. Доменом называют множество атомарных значений. Несколько атрибутов отношения могут быть определены на одном и том же домене. Атрибут определяет роль домена в отношении.

А

Домены	ИМЯ	СТРАНА	ГОД	ГОД
Атрибуты	Имя	Страна	Год рождения	Год смерти
	Петрарка Бодлер Гете Тютчев Байрон	Италия Франция Германия Россия Англия	1304 1821 1749 1803 1788	1374 1867 1832 1873 1824

Отношение Поэты

Домены	ИМЯ	СТРАНА	ГОД	ГОД
Атрибуты	Имя	Страна	Год рождения	Год смерти
	Петрарка Бодлер Гете Тютчев Байрон	Италия Франция Германия Россия Англия	1304 1821 1749 1803 1788	1374 1867 1832 1873 1824

Отношение Поэты

трибуты разных отношений могут быть определены на одном и том же домене. Атрибут, значения которого идентифицируют кортежи, называется ключом или ключевым атрибутом. В примере на роль ключа претендует имя.

В некоторых отношениях кортежи идентифицируются конкатенацией значений нескольких атрибутов, и называют составным ключом. Например, для сберкнижки ключ будет состоять из номера сбербанка и номера счета.

Н

Поликлиники

Номер

Адрес

Телефон

Главврач

Организации

Наименование

Ведомство

Адрес

Телекс

Сберегательный банк

Номер

Район

Адрес

Жители

ФИО

№ поликлиники

Наименование организации

Табельный номер

Адрес

Телефон

Год рождения

…..

Сберегательные книжки

Номер сбербанка

Номер счета

ФИО

Сумма

Тип вклада

Графическое изображение схем отношений.

Поликлиники

Номер

Адрес

Телефон

Главврач

Организации

Наименование

Ведомство

Адрес

Телекс

Сберегательный банк

Номер

Район

Адрес

Жители

ФИО

№ поликлиники

Наименование организации

Табельный номер

Адрес

Телефон

Год рождения

…..

Сберегательные книжки

Номер сбербанка

Номер счета

ФИО

Сумма

Тип вклада

Графическое изображение схем отношений.

о отношение может содержать и нескольких ключей, например, в отношении жители кортежи могут идентифицироваться фамилией и инициалами. В этом случае один из ключей объявляется первичным. Значения первичного ключа не обновляется. Все остальные ключи отношения называются возможными ключами.

Если в сетевых и иерархических моделях данных для отражения ассоциаций между записями использовались групповые отношения, то в реляционной модели такого понятия не существует. А для отражения ассоциаций между кортежами отношений используется дублирование их ключей.

Атрибуты представляющие собой копии ключей других отношений, называются внешними ключами.

Перечень атрибутов отношения и его свойства определяют схему отношения. Два отношения называются односхемными, если они построены по единой схеме.

Первоначальная модель Кодда содержала небольшой набор средств ограничения целостности: не допускались кортежи с одинаковыми значениями первичного ключа и обеспечивалась возможность наложения ограничений на значения доменов и, следовательно атрибутов. Отношения существуют независимо друг от друга, хотя между кортежами этих отношений возникают достаточно сложные ассоциации. В результате, например, становится возможным занести в базу данных сведения о жителях и не закрепить его за поликлиникой, хотя предметная область требует обязательной диспансеризации. Или другой пример, система не препятствует удалению из БД сведений о поликлиники, даже если непустое множество жителей закреплено за ней.

Неразвитость средств ограничения целостности послужила толчком к последующему развитию модели Кодда, которую назвали расширенной реляционной моделью данных. Эта модель предполагает поддержку ряда служебных отношений, хранящих сведения об ассоциациях предметной области, а процедуры обработки пользовательских отношений учитывают эти сведения.