 |
Операции над данными
|
|
|
|
Модель данных определяет множество действий, которые допустимо производить над некоторой реализацией базы данных для ее перевода из одного состояние в другое. Любая операция над данными включает в себя селекцию данных, то есть выделение из всей совокупности тех данных, над которыми должна быть выполнена требуемая операция.
По типу производимых действий различают следующие операции:
1) Идентификация данных и нахождение их позиции в базе данных
2) Выборка (чтение) данных из базы данных
3) Включение (запись) данных в базу данных
4) Удаление
5) Модификация
Обработка данных осуществляется с помощью процедур базы данных, называемых транзакциями. Транзакция – упорядоченное множество операций, переводящих БД из одного согласованного состояния в другое.
Транзакция либо выполняется полностью, либо не выполняется совсем.
ОГРАНИЧЕНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ
Это правила, которым должны удовлетворять значения элементов данных.
Делятся на:
· Явные ограничения – включаются в структуру базы данных с помощью средств языка контроля данных.
· Неявные ограничения – определяются самой структурой данных
Также различают статические и динамические ограничения целостности:
· Статические – накладываются на состояние предметной области
· Динамические – на переход предметной области из одного состояния в другое
За выполнением ограничений целостности следит СУБД, в процессе своего функционирования.
В настоящее время разработано много различных моделей данных, основные:
· Сетевая
· Иерархическая
· Реляционная
Сетевая модель данных
Сетевая модель позволяет организовывать базу данных, структура которой представляется графом. Каждая вершина графа хранит экземпляры сущности и сведения о групповых отношениях с сущностями других типов. Связи между записями сетевой модели выполняются в виде указателей, то есть каждая запись хранит ссылку на другую однотипную запись и ссылки на списки подчиненных записей, связанных с ней групповыми отношениями.
|
|
|
Групповые отношения характеризуются следующими признаками:
1) Способ упорядочивания подчиненных записей (их всего 3 – очередь, стек, сортировка по значению ключа)
2) Режим включения подчиненных записей (автоматический или ручной: при автоматическом режиме подчиненная запись связана с записью владельца обязательной связью, поэтому она включается в групповое отношение и прикрепляется к записи владельца в момент внесения в базу данных; при ручном режиме запись может храниться в базе неприкрепленной, до определенного момента).
3) Режим исключения подчиненных записей – определяется классом членства (их 3):
· Записи с обязательным членством должны быть удалены до удаления записи владельца
· Записи фиксированного членства удаляются вместе с записью владельца
· Записи с необязательным членством остаются в базе данных после удаления записи владельца
ОПЕРАЦИИ НАД ДАННЫМИ В СЕТЕВОЙ МОДЕЛЕ
ИЕРАРХИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ
ДОПИСАТЬ!!!
Реляционная модель
Базовой структурой реляционной модели данных являются моделью (основываются на декартовом произведении доменов)
Домен - множество значений,кот. может принимать эл-т данных. Может задав. перечисл. переменных,функцией и тд.
D1,D2,..Dk- произвольные конечные и необязат. различные мн-ва. Тогда декартовое произведение D1xD2x...xDk ={(d1,d2,...,dk)|di принадлежит Di}
D1={A,B,C}
D2={1;2}
D1xD2={(А,1),(А,2),(В,1),(В,2),(С,1),(С,2)}
подмножество декарт. произведений домена назыв. отношением. Отношения содержат данные о сущностях определ. типа.
Эленменты отнош. называют кортежами(записями) Каждый кортеж соотв. одному экземпляру сущн. определённого типа. Элементы кортежа принято называть атрибутами(полями).
|
|
|
Схема отношений
Отношения обладают двумя основными свойствами:
1) в отношении не должно быть одинаковых кортежей.
2) порядок кортежей в отношении не существенный.
ТО, при выводе данных отношения кортежи выводятся в произвол. порядке,если не задано упорядоченное значение полей.
Отношения удобно представлять таблицей,где строка-кортеж,а столбец-атрибут. Количество строк назыв. мощностью отношения, а кол-во столбцов-арностью.
Атрибутам назначаются имена,уникальные в рамках отношения. Каждый атрибут определён на некотором домене,причём несколько атрибутов мб определены на 1 домене.
Домен задаётся типом данных,размером и ограничениями целостности. Атрибут мб обязательным и необязательным. Для необязательных атрибутов предусмотрены спец. значени NULL.
Перечень атрибутов отношения с типами данных и размерами определяю схему отношения. Ключом отношения называют..., в котором идентифицируют кортеж. Первичный ключ идентифицирует экземпляр сущностей.
Реляционная модель данных не поддерживает групповые отношения. Для связи между отношениями используются внешние ключи.
Внешний ключ- это атрибут подчинённого отношения,который является копией первичного ключа родительского отношения. Если связь необязательная,то значения внешнего ключа мб неопределёнными.
Внешний клч является также ограничением целостности, в соответ. с которым множество значений внешнего ключа является подмножеством первичного ключа родительской таблицы. Ограничение целостности по внешнему ключу проверяется в двух случаях:
1) при добавлении записи в дочернюю таблицу СУБД проверяет,что в родительской таблице есть запись с таким же значением первичного ключа.
2) при удалении записи из родительской таблицы СУБД проверяет,что в подчинённой таблице нет записей с таким же значением внешнего ключа.
В реляционной модели используются след. операции: заполнить,извлечь,обновить,удалить.
Достоинства и недостатки реляционной модели.
Достоинства: простота представления и формирования БД; универсальность и удобство обработки данных,которая осущ. с помощью деклоративного языка запроса.
|
|
|
Моделирование предметной области в рамках реляционной модели создаёт некотороые сложности,т.к. в этой модели нет специальных средств для отображения связей и агрегатов. Отсутствие агрегатов говорит о том,что при проектировании БД
приходится производить нормализацию отношений. Это приводит к тому,что данные об 1 сущности распространяются по нескольким таблицам.
Кроме того в реляц. модели отсутствуют спец. механизмы навигации, т.е. нет операций,позволяющих осуществить переход между записями внутри каждой сущности или о подчинённой записи к родительской и наоборот.
Это с 1 стороны упрощает модель,а с другой-усложняет выборку данных. В реляционной модели нет понятия режима включения и классов членства,однако они эмулируются с помощью внеш. ключей и дополнител. возможностей СУБД,
|
|
|
