Înainte de a învăța despre un astfel de concept precum modelele de date, de a le studia tipurile, clasificările și, de asemenea, să luăm în considerare o descriere detaliată, este nevoie să înțelegem însuși sensul informaticii, care include aceste concepte și toate domeniile., a studiat. În acest articol, vom lua în considerare termenii și pilonii de bază ai acestei științe, în special, vom vorbi despre tipurile de structuri de date, relațiile din acestea și multe altele.
Ce este informația și informatica?
Pentru a trece la studiul structurii modelului de date, trebuie să înțelegeți care sunt aceste date și informații în principiu.
Absolut în orice moment al existenței societății umane, informația a jucat un rol uriaș, adică informația primită de o persoană din lumea vastă și diversă din jurul nostru. De exemplu, chiar și oamenii primitivi ne-au lăsat informații despre modul lor simplu de viață și tradiții cu ajutorul picturilor pe rocă.
De atunci, oamenii au făcut numeroase descoperiri științifice, au colectat informații despre predecesorii lor și au acumulat informații din toate zileleștiri, obținând astfel din ce în ce mai multe volume de informații și oferindu-i astfel de calități precum valoare și fiabilitate.
De-a lungul timpului, cantitatea de informații a devenit atât de vastă și uriașă încât omenirea nu a fost capabilă să o stocheze în mod independent în memoria sa, să o proceseze manual și să efectueze orice acțiune asupra acesteia. De aceea a fost nevoie de știința fundamentală de astăzi - informatica, a cărei sferă include domeniul activității umane asociat cu diverse transformări ale informației. Informatica acoperă aproape fiecare domeniu al vieții noastre: de la calcule matematice simple la proiectare complexă de inginerie și arhitectură, precum și crearea de filme animate și animate. Își stabilește obiective de bază precum procesarea automată, structurarea, stocarea și transmiterea informațiilor.
În subiectul de astăzi, vom atinge în mod special structurarea informațiilor, și anume, vom vorbi despre modelul de date. Cu toate acestea, înainte de aceasta, ar trebui clarificate și alte puncte legate direct de subiectul conversației noastre. Și anume: baze de date și DBMS.
Baze de date și DBMS
Bazele de date (DB) sunt un tip de informații structurate.
Termenul se referă la un set comun de informații care sunt legate logic. Bazele de date sunt structuri care sunt utilizate activ în site-uri dinamice cu cantități uriașe de informații. De exemplu, acestea sunt resursele diferitelor magazine online, portaluri de fondurimedia sau alte surse corporative.
Sisteme de management al bazelor de date (DBMS) este un set de diverse programe software concepute pentru a crea baze de date, a le menține în forma adecvată și a organiza o căutare rapidă a informațiilor necesare în ele. Un exemplu de SGBD utilizat pe scară largă este Microsoft Access, care este lansat într-o singură linie de Microsoft Office. O caracteristică distinctivă a acestui SGBD este că, datorită prezenței limbajului VBA în el, este posibil să se creeze aplicații în Access propriu-zis care funcționează pe baza bazelor de date.
Bazele de date pot fi clasificate în funcție de mai multe criterii diferite:
- După tipul de model (se vor discuta).
- După locația de stocare (hard disk, RAM, discuri optice).
- După tip de utilizare (locală, adică un utilizator are acces la el; mediu, adică datele din baza de date pot fi vizualizate de mai multe persoane; general - astfel de baze de date sunt situate pe mai multe servere și computere personale, adică capacitatea de a vizualiza informații în care au dreptul la un număr mare de persoane).
- Conform conținutului informațiilor (științifice, istorice, lexicografice și altele).
- După gradul de certitudine al bazei (centralizată și distribuită).
- După omogenitate (eterogen și, respectiv, omogen).
Și, de asemenea, pentru multe alte funcții mai puțin semnificative.
Partea principală a unei astfel de baze de date sunt modelele de date. Ei reprezintăun set de structuri informaționale și operațiuni pentru prelucrarea acesteia, simplificând și accelerând procesul de organizare a căutării informațiilor solicitate.
Modele de sisteme de date: clasificare
Există o mare varietate de baze de date, dar toate se bazează pe modele mai comune și mai fundamentale. Clasificarea modelelor de date informaționale este, de asemenea, împărțită în multe tipuri diferite. Iată cele mai frecvent utilizate categorii:
- model ierarhic;
- diagrama rețelei;
- model relațional;
- scheme orientate pe obiecte.
Toate aceste tipuri de modele de date diferă unele de altele prin natura prezentării și stocării informațiilor în ele.
Criterii pentru alegerea modelului potrivit
Utilizatorul poate crea o bază de date cu oricare dintre tipurile de mai sus. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că alegerea modelului de date determină dependența de unii factori.
Cel mai important criteriu este dacă SGBD-ul utilizat de client acceptă un anumit model. Majoritatea SGBD-urilor sunt construite în așa fel încât utilizatorului să i se prezinte un model de date care trebuie utilizat, totuși unele dintre ele acceptă mai mulți analogi diferiți simultan. Să aruncăm o privire la caracteristicile lor una câte una.
Model ierarhic
Este unul dintre tipurile de modele de prezentare a datelor, organizându-le ca o colecție de elemente care sunt aranjate în ordine de la general la particular.
Structura este un arbore inversat. Pentru a accesa un anumit fișierexistă o singură cale.
Un model ierarhic trebuie să îndeplinească trei condiții de bază:
- Fiecare nod de nivel inferior poate fi conectat doar la un nod de nivel superior.
- Există un singur nod rădăcină principal în ierarhie, care nu este subordonat niciunui alt nod și se află la nivelul superior.
- Există o singură cale către orice nod din ierarhie de la nodul rădăcină.
Tipul de relație este unul la mai mulți.
Model de rețea
Se bazează în mare măsură pe cel ierarhic, având destule în comun cu acesta. Principala diferență dintre cele două este tipul de legătură, care implică o relație multi-la-mulți, ceea ce înseamnă că pot exista legături între diferite noduri.
Avantajul modelului de rețea este că consumă mai puține resurse PC în ceea ce privește memoria și viteza decât alte modele.
Dezavantajul acestei scheme este că, dacă trebuie să modificați structura datelor stocate, va trebui să schimbați toate aplicațiile care funcționează pe baza acestui model de rețea, deoarece o astfel de structură nu este independentă.
Model relațional
este cea mai comună astăzi. Obiectele și relațiile dintre ele în acest model de date sunt reprezentate prin tabele, iar relațiile din ele sunt considerate obiecte. Coloanele dintr-un astfel de tabel sunt numite câmpuri, iar rândurile sunt numite înregistrări. Fiecare tabel model relațional trebuie să satisfacăurmătoarele proprietăți:
- Absolut toate coloanele sale sunt omogene, adică toate elementele situate într-o coloană trebuie să aibă același tip și dimensiunea maximă admisă.
- Fiecare coloană are propriul nume unic.
- Nu ar trebui să existe rânduri identice în tabel.
- Ordinea în care apar rândurile și coloanele în tabel poate fi arbitrară.
Modelul relațional ia în considerare și tipurile de relații dintre aceste tabele, inclusiv relațiile unu-la-unu, unu-la-mulți și mai multe-la-mulți.
Bazele de date construite pe un model relațional tabelar sunt flexibile, adaptabile și foarte scalabile. Fiecare obiect de date este împărțit în cele mai mici și mai utile fragmente.
Model orientat pe obiect
Într-un model de construcție a datelor orientat pe obiecte, bazele de date sunt definite de un set de elemente software reutilizabile cu funcții aferente. Există mai multe baze de date diferite orientate pe obiecte:
- Bază de date multimedia.
- Baza de date hipertext.
Primul include date media. Poate conține diverse imagini care, de exemplu, nu pot fi stocate într-un model relațional.
O bază de date hipertext permite oricărui obiect al bazei de date să fie legat de orice alt obiect. Acest lucru este destul de convenabil pentru organizarea comunicării într-un set de date disparate, cu toate acestea, un astfel de model este departe de a fi ideal atunci când se efectueazăanalize numerice.
Poate că modelul orientat pe obiecte este cel mai popular și utilizat model, deoarece poate conține informații sub formă de tabele, precum cele relaționale, dar, spre deosebire de acesta, nu se limitează la înregistrările tabelare.
Puține mai multe informații
Modelul ierarhic a fost folosit pentru prima dată în informatică în anii 60 ai secolului trecut de IBM, dar astăzi popularitatea sa a scăzut din cauza eficienței scăzute.
Modelul de date de rețea era deja popular în anii 70, după ce a fost definit oficial de Conferința privind limbajele sistemului de baze de date.
Bazele de date relaționale sunt de obicei scrise în limbaj de interogare structurat (SQL). Acest model a fost lansat în 1970.
Concluzii
Astfel, putem rezuma problemele pe care le-am luat în considerare astăzi cu următoarele concluzii scurte:
- Datele de pe computerele personale (PC) pot fi stocate structural sub forma unor baze de date speciale.
- Nucleul oricărei baze de date este modelul acesteia.
- Există patru tipuri principale de modele de date: ierarhice, de rețea, relaționale, orientate pe obiecte.
- În modelul ierarhic, structura arată ca un arbore inversat.
- În modelul de rețea, există legături între diferite noduri.
- În modelul relațional, relațiile dintre obiecte sunt reprezentate sub formă de tabele.
- Într-un model orientat pe obiecte, relațiile dintre elemente pot fi reprezentate prin tabele, dar nu sunt limitate la acestea.
În acest ultim caz, de exemplu, poate existatext și imagini.
