2)Виды моделей данных. Примеры.

Модель данных – это совокупность структуры данных и операций их обработки.

1 Иерархическая модель данных. Представляет собой совокупность элементов, связанных по строго определенным правилам. Объекты, связанные иерархическими отношениями образуют ориентированный граф. Основными понятиями иерархической модели данных являются: уровень, узел (или элемент) и связь.

Такая модель данных обладает следующими свойствами:

каждый узел связан только с одним вышестоящим узлом, кроме вершины;

иерархическая модель данных имеет только одну вершину, узел не подчинен более никаким узлам;

от каждого узла существует единственный путь к вершине;

связь не может быть установлена между объектами, находящимися через уровень;

связь между узлами первого уровня не определяется.

Пример: 1Файловая структура организации информации.

2Структура организации (директор, заместитель, руководители отделов, сотрудники)

Преимущества:

Простота. Минимальный расход памяти.

Недостатки:

Отсутствие универсальности – не всякую информацию можно выразить в иерархической модели данных.

Исключительно навигационный принцип доступа к данным.

Доступ к данным только через корневой элемент.

2 Сетевая модель данных. Элементами этой модели являются: уровень, узел, связь. Отличия в том, что элемент одного уровня может быть связан с любым количеством элементов соседнего уровня, и не существует подчиненности уровней друг другу.

Сетевая модель расширяет иерархическую модель, позволяя группировать связи между записями в множества. С логической точки зрения связь — это не сама запись. Связи лишь выражают отношения между записями. Как и в иерархической модели, связи ведут от родительской записи к дочерней, но на этот раз поддерживается множественное наследование.

Пример. Рассмотрим работу над проектами: можно выделить три вида объектов – сотрудники, проекты, заказчики

Преимущества: Универсальность.

Возможность доступа к данным через значения нескольких отношений.

Недостатки: Сложность – обилие понятий, вариантов их взаимосвязей и способов реализации.

Допустимость только навигационного принципа доступа к данным.

3. Реляционная модель данных (табличная). Это способ представления данных в виде таблиц. Элементы: поле (столбец), запись (строка) и таблица (отношение). В дальнейшем мы будем рассматривать именно реляционную модель данных, которая используется в реляционных системах. Под реляционной системой понимается система, основанная на следующих принципах:

данные пользователя представлены только в виде таблиц;

пользователю предоставляются операторы, генерирующие новые таблицы из старых (для выборки данных).

Пример. Рассмотрим отношения Студенты и Группы:

Students:

StudentID	LastName	FirstName	MiddleName	GroupID
1	Абельденов	Адиль	Мелисович	9
2	Иванов	Иван	Иванович	2
3	Сергеев	Сергей	Сергеевич	8

Groups:

GroupID	Supervisor
9	Серов В.И.
8	Краснов С.М

Преимущества:

Простота. В такой модели всего одна информационная конструкция, формализующая табличное представление. Она наиболее привычна для пользователя.

Теоретическое обоснование. Существуют строгие методы нормализации данных в таблицах (рассмотрим позднее).

Независимость данных. При изменении БД, ее структуры необходимы бывают лишь минимальные изменения прикладных программ.

Недостатки:Низкая скорость, т.к. требуются операции соединения.

Большой расход памяти в силу организации всех данных в виде таблиц.