Αυτή είναι μια βάση δεδομένων που βασίζεται σε μια δομή δέντρου. Σύμφωνα με την αρχή της κατασκευής, είναι κάπως παρόμοιο με το σύστημα αρχείων ενός υπολογιστή. Η χρήση ενός τέτοιου μοντέλου έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του, τα οποία θα συζητηθούν σε αυτό το άρθρο, μαζί με λεπτομερή παραδείγματα.

Τύποι βάσεων δεδομένων

Όπως γνωρίζετε, υπάρχουν τέσσερις τύποι κατασκευής βάσης δεδομένων:

• Σχεσιακό - πίνακα DBMS, όπου οι πληροφορίες παρουσιάζονται με τη μορφή γραμμών και στηλών. Αυτή η αρχή χρησιμοποιείται για την κατασκευή κτιρίων στην Access, για παράδειγμα.
• Αντικειμενοστραφή - σχετίζονται στενά με τον τρόπο με τον οποίο κάποιος δουλεύει με αντικείμενα) και αυτό είναι το κύριο πλεονέκτημά τους, αλλά λόγω της χαμηλής παραγωγικότητάς τους, εξακολουθούν να είναι σημαντικά κατώτερα σε επικράτηση από τα σχεσιακά.
• Hybrid - DBMS που περιέχει δύο από τους παραπάνω τύπους ταυτόχρονα.
• Τα ιεραρχικά αποτελούν αντικείμενο προσοχής αυτού του άρθρου. χαρακτηρίζεται από δομή που μοιάζει με δέντρο.

Το πιο διάσημο παράδειγμα ιεραρχικής βάσης δεδομένων είναι ένα προϊόν που δημιουργήθηκε από την IBM που ονομάζεται Σύστημα Διαχείρισης Πληροφοριών, που συντομεύεται ως IMS. Η πρώτη έκδοση του IMS κυκλοφόρησε τον περασμένο εικοστό αιώνα, το έτος εξήντα οκτώ. Εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για την αποθήκευση και τον έλεγχο δεδομένων σήμερα.

Η αρχή της κατασκευής ενός ιεραρχικού μοντέλου

Το ιεραρχικό μοντέλο δεδομένων είναι χτισμένο σύμφωνα με την ακόλουθη αρχή:

• Για κάθε κόμβο της δενδρικής δομής εκχωρείται ένα συγκεκριμένο τμήμα.
• Ένα τμήμα αναφέρεται σε πεδία δεδομένων με ένα όνομα εκχωρημένο σε κάθε πεδίο και διατεταγμένο σε μία γραμμική πλειάδα.
• άλλη αντιστοίχιση: μία είσοδος και πολλά τμήματα εξόδου για κάθε πεδίο πηγής.
• Για κάθε δομικό στοιχείο υπάρχει μία και μοναδική θέση στο σύστημα ιεραρχίας.
• η δομή του δέντρου ξεκινά από το ριζικό στοιχείο.
• Κάθε υποτελής κόμβος έχει μόνο έναν πρόγονο, αλλά κάθε γονικός κόμβος μπορεί να έχει πολλά παιδιά.

Εφαρμογή Ιεραρχικής Δομής Δεδομένων

Μια ιεραρχική βάση δεδομένων είναι μια αποθήκευση που είναι εφαρμόσιμη για εκείνα τα συστήματα που έχουν αρχικά μια δομή δέντρου. Για αυτούς, η επιλογή τέτοιου μοντέλου είναι λογική.

Παράδειγμα ιεραρχικής βάσης δεδομένων με αρχικά συστηματοποιημένα πτυχία είναι μια στρατιωτική μονάδα, στην οποία, όπως γνωρίζουμε, οι τάξεις ορίζονται με σαφήνεια. Μπορούν επίσης να είναι πολύπλοκοι μηχανισμοί, που αποτελούνται από σωματίδια που γίνονται όλο και πιο απλά προς το κάτω μέρος της ιεραρχίας. Για να μοντελοποιήσουμε τέτοια συστήματα και να τα φέρουμε στη μορφή της υπό εξέταση βάσης δεδομένων, δεν υπάρχει ανάγκη αποσύνθεσης. Ωστόσο, αυτή η κατάσταση δεν προκύπτει πάντα.

Επιπλέον, υπάρχει μια τάση για ένα προς τα κάτω ερώτημα να είναι απλούστερο από ένα προς τα πάνω.

Βασικές λειτουργίες σε βάσεις δεδομένων που βασίζονται σε ένα ιεραρχικό μοντέλο

Η δομή της ιεραρχικής βάσης δεδομένων σάς επιτρέπει να εκτελείτε με επιτυχία και σχεδόν απρόσκοπτα (ανάλογα με τις δεξιότητες και τις ικανότητες) τις ακόλουθες λειτουργίες (παρουσιάζονται οι πιο βασικές, η λίστα μπορεί πάντα να επεκταθεί με μικρές προσθήκες):

• αναζήτηση στη βάση δεδομένων για ένα συγκεκριμένο στοιχείο.
• μετάβαση μέσω της βάσης δεδομένων - από δέντρο σε δέντρο.
• κινείται κατά μήκος ενός δέντρου - από κλαδί σε κλαδί.
• Συνεπώς, η μετάβαση κατά μήκος των κλάδων είναι στοιχείο προς στοιχείο.
• εργασία με εγγραφές: εισαγωγή μιας νέας ή/και διαγραφή της τρέχουσας, αντιγραφή, αποκοπή κ.λπ.

Γενικευμένη περιγραφή της δομής

Ο όρος "όπως δέντρο" για να περιγράψει τη δομή αναφέρεται σε αυτό το άρθρο περισσότερες από μία φορές. Ήρθε η ώρα να πούμε από πού προήλθε. Αυτό συμβαίνει επειδή μια ιεραρχική βάση δεδομένων είναι μια βάση δεδομένων που χρησιμοποιεί τον τύπο δεδομένων «δέντρο». Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε τι είναι.

Αυτός είναι ένας σύνθετος τύπος: κάθε στοιχείο (κόμβος) περιέχει πολλά διαδοχικά (ένα ή περισσότερα). Και όλα ξεκινούν με ένα ριζικό στοιχείο. Το θέμα είναι ότι καθένα από τα κομμάτια του τύπου «δέντρο» είναι ένας υποτύπος, επίσης ένα «δέντρο». Πολλές, πολλές διακλαδισμένες, και ακόμη διατεταγμένες κατασκευές.

Οι στοιχειώδεις τύποι μπορεί να είναι απλοί ή σύνθετοι, αλλά ουσιαστικά είναι πάντα εγγραφές. Αλλά σε έναν απλό δίσκο υπάρχει ένα, και σε έναν σύνθετο δίσκο υπάρχει ένα ολόκληρο σύνολο από αυτά.

Το ιεραρχικό μοντέλο χαρακτηρίζεται από την αρχή των απογόνων, όταν κάθε προηγούμενο τμήμα είναι ο πρόγονος του επόμενου. Επιπλέον, ένας απόγονος ενός γονικού τύπου είναι δευτερεύων τύπος, ενώ οι ισοδύναμες εγγραφές μεταξύ τους θεωρούνται δίδυμα.

Συμπλήρωση της βάσης δεδομένων

Τα κύρια δεδομένα μιας ιεραρχικής βάσης δεδομένων είναι οι τιμές (αριθμοί ή σύμβολα) που αποθηκεύονται σε εγγραφές. Μια τέτοια βάση δεδομένων συνήθως διασχίζεται από κάτω προς τα πάνω και από αριστερά προς τα δεξιά.

Πλεονεκτήματα

Μια ιεραρχική βάση δεδομένων είναι μια βάση δεδομένων που έχει έναν ριζικό φάκελο και σταδιακά διακλαδίζεται προς τα κάτω. Λαμβάνοντας υπόψη ότι μια τέτοια δομή είναι πολύ παρόμοια με ένα σύστημα αρχείων, τέτοιες βάσεις δεδομένων χρησιμοποιούνται με επιτυχία για την εκτέλεση διαφόρων λειτουργιών σε δεδομένα υπολογιστή. Το αποτέλεσμα: μια ορθολογική κατανομή της μνήμης της, καθώς και πολύ αξιοπρεπείς δείκτες του χρόνου που αφιερώθηκε στη δουλειά.

Το ιεραρχικό μοντέλο είναι ιδανικό για τη χρήση του για την οργάνωση πληροφοριών.

Ελαττώματα

Ωστόσο, τα ίδια χαρακτηριστικά των υπό εξέταση DBMS, τα οποία έγιναν τα κύρια πλεονεκτήματά τους, καθορίζουν και τα μειονεκτήματά τους. Για παράδειγμα, ο όγκος και η πολυπλοκότητα των λογικών συνδέσεων - θα είναι δύσκολο για έναν έμπειρο ειδικό να καταλάβει όταν εργάζεται με μια προηγουμένως άγνωστη βάση δεδομένων και ένας απλός χρήστης θα χαθεί εντελώς σε αυτήν. Αυτή η πολυπλοκότητα της κατανόησης οδηγεί στο γεγονός ότι δεν είναι πολλά τα DBMS που βασίζονται σε ένα ιεραρχικό μοντέλο. Ένα παράδειγμα ιεραρχικής βάσης δεδομένων είναι, εκτός από το ήδη περιγραφόμενο προϊόν της IBM, το Oka και το MIRIS (κατασκευασμένο στη Ρωσία), καθώς και το Data Edge και το Team-UP (από ξένες εταιρείες).

Παραδείγματα

Μια ιεραρχική βάση δεδομένων είναι μια ποικιλία διαφορετικών επιπέδων στα οποία χτίζονται οι σχέσεις. Σχηματικά, μοιάζει με ανεστραμμένο γράφημα. Ένα παράδειγμα ιεραρχικής βάσης δεδομένων είναι κάθε κρατική διοικητική υπηρεσία. Πάρτε, για παράδειγμα, το σχολείο.

Στο πολύ κορυφαίο επίπεδο θα υπάρχει ο «αρχηγός» της διοίκησης - ο διευθυντής. Οι διευθυντές είναι υποτελείς του και οι διευθυντές έχουν δασκάλους που διοικούν παράλληλες τάξεις. Κάθε παράλληλος έχει έναν ορισμένο αριθμό από αυτούς και κάθε τάξη έχει έναν ορισμένο αριθμό μαθητών.

Η ίδια αρχή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να περιγράψει τη διαχείριση μιας εταιρείας. Ο επικεφαλής της εταιρείας ή ακόμα και το διοικητικό συμβούλιο βρίσκεται στην κορυφή. Στη συνέχεια - ένας αυξανόμενος αριθμός τμημάτων, καθένα από τα οποία έχει τη δική του δομή. Υπάρχουν επίσης κοινά χαρακτηριστικά: ο επικεφαλής κάθε τμήματος, ο βοηθός του, η γραμματέας του, οι ίδιοι οι υπάλληλοι του γραφείου κ.ο.κ.

Εφαρμογή σε υπολογιστές

Μπορεί να υπάρχουν πιο σοβαρές εφαρμογές. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα μιας ιεραρχικής βάσης δεδομένων είναι ένα σύστημα αρχείων. Το γνωστό "Explorer" είναι ενσωματωμένο στον πυρήνα του λειτουργικού συστήματος των Windows σύμφωνα ακριβώς με αυτό το σχήμα, όπως και πολλοί άλλοι διαχειριστές αρχείων.

Βάσεις δεδομένων δικτύου

Υπάρχει:

• σχετικός;
• ιεραρχικός;
• δικτυακές βάσεις δεδομένων.

Γιατί σκεφτήκαμε ξανά την ταξινόμηση; Επειδή, σε αντίθεση με μια σχεσιακή βάση δεδομένων, μια βάση δεδομένων δικτύου έχει παρόμοια χαρακτηριστικά με μια ιεραρχική.

Ώρα να θυμάστε στις βάσεις δεδομένων. Υπάρχουν σχέσεις ένας-προς-ένας, ένας-προς-πολλά και πολλά-προς-πολλά. Μας ενδιαφέρει το τελευταίο. Σε μια βάση δεδομένων δικτύου, εκδηλώνεται ως εξής: ένας διάδοχος κόμβος μπορεί να έχει πολλούς προγόνους ταυτόχρονα. Διατηρείται επίσης η ιδιότητα της ύπαρξης πολλαπλών απογόνων. Μπορούμε να πούμε ότι οι ιεραρχικές βάσεις δεδομένων και οι βάσεις δεδομένων δικτύου είναι από μόνες τους παραδείγματα τέτοιας κληρονομικότητας. Ο πρόγονος σε αυτή την περίπτωση είναι ακριβώς η ιεραρχική βάση δεδομένων, αφού η αρχή της κατασκευής της δομής στις βάσεις δεδομένων δικτύου παραμένει η ίδια.

Ιεραρχία και σχετικότητα

Το όνομα "σχεσιακό" προέρχεται από την αγγλική λέξη "σχέση". Όπως αναφέρθηκε στην αρχή του άρθρου, συχνά εκφράζονται σε πίνακες. Αλλά στην προηγούμενη παράγραφο υποδείξαμε ότι μια ιεραρχική βάση δεδομένων μπορεί επίσης να οργανώσει συνδέσεις, σημαίνει αυτό ότι μεταξύ αυτών των δύο τύπων υπάρχει κάποιο είδος λεπτού νήματος που τους ενώνει;

Ναί. Εκτός από το γεγονός ότι τόσο ο πρώτος όσο και ο δεύτερος τύπος εξακολουθούν να σχετίζονται με βάσεις δεδομένων, εκτός από αυτό το χαρακτηριστικό υπάρχει μια ακόμη κοινή ιδιότητα. Για παράδειγμα, μια ιεραρχική βάση δεδομένων (και μια βάση δεδομένων δικτύου μαζί της) μπορεί να εκφραστεί σε έναν πίνακα. Το θέμα εδώ δεν είναι σε ποια μορφή θα πρέπει να παρουσιάζονται οι πληροφορίες στον τελικό χρήστη (αυτό είναι ήδη ζήτημα χρηστικότητας διεπαφής), αλλά με ποια αρχή δομήθηκαν οι πληροφορίες. Έτσι, μια σαφής διαίρεση σε τμήματα με τους επικεφαλής, τα τμήματα και ούτω καθεξής θα εξακολουθεί να εκφράζεται στην ιεραρχία, αλλά για λόγους ευκολίας παρατίθεται σε έναν πίνακα.

Τύποι μοντέλων δεδομένων βάσης δεδομένων

Μοντέλα οργάνωσης δεδομένων. Δικτυακά, σχεσιακά, ιεραρχικά μοντέλα.

Ο πυρήνας κάθε βάσης δεδομένων είναι το μοντέλο δεδομένων. Χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο δεδομένων, μπορούν να αναπαρασταθούν αντικείμενα τομέα και οι σχέσεις μεταξύ τους.

Μοντέλο δεδομένωνείναι ένα σύνολο δομών δεδομένων και των λειτουργιών επεξεργασίας τους. Ας δούμε τρεις κύριους τύπους μοντέλων δεδομένων: ιεραρχικά, δικτυακά και σχεσιακά.

Τύποι μοντέλων δεδομένων βάσης δεδομένων

ΙεραρχικόςΤο μοντέλο της βάσης δεδομένων απεικονίζεται ως δέντρο. Οι κόμβοι δέντρων αντιπροσωπεύουν μια συλλογή δεδομένων, όπως λογικές εγγραφές.

Ιεραρχικό μοντέλοείναι ένα σύνολο στοιχείων που διατάσσονται με τη σειρά της υποταγής τους από γενικό σε ειδικό και σχηματίζουν ένα δέντρο (γραφική παράσταση) ανεστραμμένη στη δομή.

Οι βασικές έννοιες μιας ιεραρχικής δομής περιλαμβάνουν το επίπεδο, τον κόμβο και τη σχέση. Κόμποςείναι ένα σύνολο χαρακτηριστικών δεδομένων που περιγράφουν ένα αντικείμενο. Σε ένα ιεραρχικό δενδρικό διάγραμμα, οι κόμβοι αναπαρίστανται ως κορυφές στο γράφημα. Κάθε κόμβος σε χαμηλότερο επίπεδο συνδέεται μόνο με έναν κόμβο σε υψηλότερο επίπεδο. Ένα ιεραρχικό δέντρο έχει μόνο μία κορυφή, που δεν υποτάσσεται σε καμία άλλη κορυφή και βρίσκεται στο ανώτατο - πρώτο επίπεδο. Οι εξαρτημένοι (σκλάβοι) κόμβοι βρίσκονται στο δεύτερο, τρίτο κ.λπ. επίπεδα. Ο αριθμός των δέντρων στη βάση δεδομένων καθορίζεται από τον αριθμό των ριζικών εγγραφών. Για κάθε εγγραφή βάσης δεδομένων, υπάρχει μόνο μία ιεραρχική διαδρομή από την εγγραφή ρίζας.

ΔίκτυοΤα μοντέλα DB αντιστοιχούν σε μια ευρύτερη κατηγορία αντικειμένων διαχείρισης, αν και απαιτούν πρόσθετο κόστος για την οργάνωσή τους.

Στη δομή του δικτύουμε τις ίδιες βασικές έννοιες (επίπεδο, κόμβος, σύνδεση), κάθε στοιχείο μπορεί να συνδεθεί με οποιοδήποτε άλλο στοιχείο.

ΣχετικόςΤο μοντέλο βάσης δεδομένων αναπαριστά αντικείμενα και σχέσεις μεταξύ τους με τη μορφή πινάκων και όλες οι λειτουργίες σε δεδομένα περιορίζονται σε πράξεις σε αυτούς τους πίνακες. Σχεδόν όλα τα σύγχρονα DBMS βασίζονται σε αυτό το μοντέλο. Αυτό το μοντέλο είναι πιο κατανοητό και «διαφανές» για τον τελικό χρήστη της οργάνωσης δεδομένων.

Σχεσιακό μοντέλοπαρουσιάζει τα αντικείμενα δεδομένων και τις μεταξύ τους συνδέσεις με τη μορφή πινάκων, ενώ ως αντικείμενα θεωρούνται και οι συνδέσεις. Όλες οι σειρές που αποτελούν έναν πίνακα σε μια σχεσιακή βάση δεδομένων πρέπει να έχουν ένα πρωτεύον κλειδί. Όλα τα σύγχρονα εργαλεία DBMS υποστηρίζουν το μοντέλο σχεσιακών δεδομένων.

Αυτό το μοντέλο χαρακτηρίζεται από την απλότητα της δομής των δεδομένων, τη φιλική προς το χρήστη αναπαράσταση σε πίνακα και την ικανότητα χρήσης της επίσημης συσκευής της σχεσιακής άλγεβρας και του σχεσιακού λογισμού για την επεξεργασία δεδομένων.

Κάθε σχεσιακός πίνακας είναι ένας δισδιάστατος πίνακας και έχει τις ακόλουθες ιδιότητες:

1. Κάθε στοιχείο πίνακα αντιστοιχεί σε ένα στοιχείο δεδομένων.

2. Όλες οι στήλες του πίνακα είναι ομοιογενείς, δηλ. όλα τα στοιχεία μιας στήλης έχουν τον ίδιο τύπο και μήκος.

3. Κάθε στήλη έχει ένα μοναδικό όνομα.

4. Δεν υπάρχουν πανομοιότυπες σειρές στον πίνακα.

5. Η σειρά των γραμμών και των στηλών μπορεί να είναι αυθαίρετη.

Ιεραρχικές βάσεις δεδομένωνέχουν τη μορφή δέντρων με τόξα-συνδέσεις και κόμβους-στοιχεία δεδομένων. Η ιεραρχική δομή υπονοούσε την ανισότητα μεταξύ των δεδομένων - ορισμένα ήταν αυστηρά υποδεέστερα από άλλα. Τέτοιες δομές, φυσικά, ικανοποιούν σαφώς τις απαιτήσεις πολλών, αλλά όχι όλων, προβλημάτων της πραγματικής ζωής.

2. Μοντέλο δεδομένων δικτύου.Σε βάσεις δεδομένων δικτύου, μαζί με κάθετες συνδέσεις, υλοποιούνται και οριζόντιες συνδέσεις. Ωστόσο, πολλά μειονεκτήματα του ιεραρχικού συστήματος έχουν κληρονομηθεί, και το κυριότερο είναι η ανάγκη να καθοριστούν με σαφήνεια οι συνδέσεις δεδομένων σε φυσικό επίπεδο και εξίσου ξεκάθαρα να ακολουθηθεί αυτή η δομή των συνδέσεων κατά την υποβολή ερωτημάτων στη βάση δεδομένων.

3. Σχεσιακό μοντέλο.Το σχεσιακό μοντέλο προέκυψε από την επιθυμία να γίνει η βάση δεδομένων όσο το δυνατόν πιο ευέλικτη. Αυτό το μοντέλο παρείχε ένα απλό και αποτελεσματικός μηχανισμόςδιατήρηση συνδέσμων δεδομένων.

Πρώτα, όλα τα δεδομένα στο μοντέλο παρουσιάζονται με τη μορφή πινάκων και μόνο πινάκων. Το σχεσιακό μοντέλο είναι το μόνο που εξασφαλίζει ομοιομορφία παρουσίασης δεδομένων. Και οι δύο οντότητες και οι συνδέσεις μεταξύ αυτών των οντοτήτων αναπαρίστανται στο μοντέλο με τον ίδιο ακριβώς τρόπο - τραπέζια. Είναι αλήθεια ότι αυτή η προσέγγιση περιπλέκει την κατανόηση της σημασίας των πληροφοριών που είναι αποθηκευμένες στη βάση δεδομένων και, ως εκ τούτου, τον χειρισμό αυτών των πληροφοριών.

Σας επιτρέπει να αποφύγετε τις δυσκολίες χειραγώγησης δεύτερο στοιχείοΤα μοντέλα είναι μια σχετικά πλήρης γλώσσα (σημειώστε ότι η γλώσσα είναι αναπόσπαστο μέρος οποιουδήποτε μοντέλου δεδομένων, χωρίς αυτήν το μοντέλο δεν υπάρχει). Η πληρότητα της γλώσσας όταν εφαρμόζεται στο σχεσιακό μοντέλο σημαίνει ότι πρέπει να εκτελέσει οποιαδήποτε λειτουργία σχεσιακής άλγεβραςή σχεσιακός λογισμός(η πληρότητα του τελευταίου αποδείχθηκε μαθηματικά από τον E.F. Codd). Επιπλέον, η γλώσσα πρέπει να περιγράφει οποιοδήποτε ερώτημα με όρους πράξεων σε πίνακες, όχι στις σειρές τους. Μια τέτοια γλώσσα είναι η SQL.

Τρίτο στοιχείοΤο σχεσιακό μοντέλο απαιτεί από το σχεσιακό μοντέλο να διατηρεί ορισμένα περιορισμούς ακεραιότητας. Ένας τέτοιος περιορισμός δηλώνει ότι κάθε γραμμή σε έναν πίνακα πρέπει να έχει ένα μοναδικό αναγνωριστικό που ονομάζεται πρωτεύον κλειδί. Ο δεύτερος περιορισμός επιβάλλεται στην ακεραιότητα των συνδέσεων μεταξύ πινάκων. Δηλώνει ότι τα χαρακτηριστικά του πίνακα που αναφέρονται στα πρωτεύοντα κλειδιά άλλων πινάκων πρέπει να έχουν μία από αυτές τις τιμές πρωτεύοντος κλειδιού.

4. Αντικειμενοστρεφές μοντέλο.Οι νέοι τομείς της υπολογιστικής τεχνολογίας, όπως η επιστημονική έρευνα, ο σχεδιασμός με τη βοήθεια υπολογιστή και ο θεσμικός αυτοματισμός, απαιτούν από βάσεις δεδομένων να μπορούν να αποθηκεύουν και να επεξεργάζονται νέα αντικείμενα - κείμενο, ήχος, βίντεο και έγγραφα. Κύριες δυσκολίες αντικειμενοστραφή μοντελοποίησηΤα δεδομένα προέρχονται από το γεγονός ότι δεν υπάρχει μια τέτοια ανεπτυγμένη μαθηματική συσκευή στην οποία θα μπορούσε να βασιστεί το γενικό σύστημα. Σε μεγάλο βαθμό, αυτός είναι ο λόγος που δεν υπάρχει ακόμα βασικό αντικειμενοστραφή μοντέλο. Από την άλλη, ορισμένοι συγγραφείς υποστηρίζουν ότι ο στρατηγός αντικειμενοστραφή μοντέλο δεδομένωνμε την κλασική έννοια και δεν μπορεί να οριστεί λόγω της ακαταλληλότητας της κλασικής έννοιας ενός μοντέλου δεδομένων για το παράδειγμα αντικειμενικού προσανατολισμού. Παρά τα πλεονεκτήματα των αντικειμενοστρεφών συστημάτων - υλοποίηση πολύπλοκους τύπους δεδομένων, σύνδεση με γλώσσες προγραμματισμού κ.λπ. - στο εγγύς μέλλον, η υπεροχή των σχεσιακών DBMS είναι εγγυημένη.

Ας δούμε αυτά τα μοντέλα δεδομένων με περισσότερες λεπτομέρειες παρακάτω.

Μοντέλο ιεραρχικής βάσης δεδομένων

Ιεραρχικές βάσεις δεδομένων- το παλαιότερο μοντέλο για την αναπαράσταση μιας σύνθετης δομής δεδομένων. Οι πληροφορίες στην ιεραρχική βάση δεδομένων οργανώνονται σύμφωνα με την αρχή της δενδρικής δομής, με τη μορφή σχέσεων «προγονικού-απογόνου». Κάθε εγγραφή μπορεί να έχει το πολύ ένα αρχείο γονέα και πολλά παιδιά. Οι σχέσεις εγγραφών υλοποιούνται ως φυσικοί δείκτες από τη μια εγγραφή στην άλλη. Κύριο μειονέκτημα ιεραρχική δομή βάσης δεδομένων- αδυναμία πραγματοποίησης σχέσεων» πολλά-προς-πολλά», καθώς και καταστάσεις όπου ένας δίσκος έχει αρκετούς προγόνους.

Ιεραρχικές βάσεις δεδομένων. Ιεραρχικές βάσεις δεδομένωνμπορεί να αναπαρασταθεί γραφικά ως ένα ανεστραμμένο δέντρο που αποτελείται από αντικείμενα διαφορετικών επιπέδων. Το ανώτερο επίπεδο (η ρίζα του δέντρου) καταλαμβάνεται από ένα αντικείμενο, το δεύτερο - από αντικείμενα του δεύτερου επιπέδου και ούτω καθεξής.

Υπάρχουν συνδέσεις μεταξύ αντικειμένων, κάθε αντικείμενο μπορεί να περιλαμβάνει πολλά αντικείμενα χαμηλότερου επιπέδου. Τέτοια αντικείμενα βρίσκονται στη σχέση ενός προγόνου (ένα αντικείμενο πιο κοντά στη ρίζα) με ένα παιδί (ένα αντικείμενο χαμηλότερου επιπέδου) και ένα προγονικό αντικείμενο μπορεί να μην έχει παιδιά ή να έχει πολλά από αυτά, ενώ ένα θυγατρικό αντικείμενο έχει απαραίτητα μόνο ένας πρόγονος. Τα αντικείμενα που έχουν κοινό πρόγονο ονομάζονται δίδυμα.

Η ιεραρχική βάση δεδομένων είναι ο Κατάλογος φακέλων των Windows, με τον οποίο μπορείτε να εργαστείτε εκκινώντας τον Explorer. Το ανώτερο επίπεδο καταλαμβάνεται από τον φάκελο Desktop. Στο δεύτερο επίπεδο υπάρχουν οι φάκελοι My Computer, My Documents, Network Neighborhood και Recycle Bin, οι οποίοι είναι απόγονοι του φακέλου Desktop και είναι δίδυμοι μεταξύ τους. Με τη σειρά του, ο φάκελος My Computer είναι πρόγονος σε σχέση με φακέλους τρίτου επιπέδου - φακέλους δίσκου (Disk 3.5 (A:), (C:), (D:), (E:), (F:)) και σύστημα φακέλους (σαρωτής, bluetooth κ.λπ.) - στην Εικ. 4.1.

Ρύζι. 4.1.

Η οργάνωση των δεδομένων σε ένα DBMS ιεραρχικού τύπου ορίζεται ως εξής: στοιχείο, άθροισμα, εγγραφή (ομάδα), σχέση ομάδας, βάση δεδομένων.

Χαρακτηριστικό(στοιχείο δεδομένων)	- η μικρότερη μονάδα μιας δομής δεδομένων. Συνήθως, κάθε στοιχείο σε μια περιγραφή της βάσης δεδομένων λαμβάνει ένα μοναδικό όνομα. Αναφέρεται με αυτό το όνομα κατά την επεξεργασία. Ένα στοιχείο δεδομένων ονομάζεται επίσης πεδίο.
Ρεκόρ	- μια επώνυμη συλλογή χαρακτηριστικών. Η χρήση εγγραφών σάς επιτρέπει να αποκτήσετε ένα λογικά συνδεδεμένο σύνολο δεδομένων σε μία πρόσβαση στη βάση δεδομένων. Είναι οι εγγραφές που αλλάζουν, προστίθενται και διαγράφονται. Ο τύπος μιας εγγραφής καθορίζεται από τη σύνθεση των ιδιοτήτων της. Εγγραφή Περίπτωσης- μια συγκεκριμένη εγγραφή με συγκεκριμένη σημασία των στοιχείων.
Ομαδική στάση	- ιεραρχική σχέσημεταξύ εγγραφών δύο τύπων. Η γονική εγγραφή (ο κάτοχος της σχέσης ομάδας) ονομάζεται εγγραφή πηγής και οι θυγατρικές εγγραφές (μέλη της σχέσης ομάδας) ονομάζονται δευτερεύουσες εγγραφές. Μια ιεραρχική βάση δεδομένων μπορεί να αποθηκεύσει μόνο τέτοιες δομές δέντρων.

Καταχώρηση ρίζαςΚάθε δέντρο πρέπει να περιέχει ένα κλειδί με μια μοναδική τιμή. Τα κλειδιά των εγγραφών χωρίς ρίζα πρέπει να έχουν μοναδική τιμή μόνο εντός της σχέσης ομάδας. Κάθε εγγραφή προσδιορίζεται από ένα πλήρες συνενωμένο κλειδί, που σημαίνει το σύνολο των κλειδιών όλων των εγγραφών από τη ρίζα, κατά μήκος μιας ιεραρχικής διαδρομής.

Όταν απεικονίζονται γραφικά, οι σχέσεις ομάδων αντιπροσωπεύονται από τόξα ενός κατευθυνόμενου γραφήματος και οι τύποι εγγραφών αντιπροσωπεύονται από κορυφές (διάγραμμα Bachman).

Για ομαδικές σχέσεις σε ιεραρχικό μοντέλοΠαρέχεται αυτόματη λειτουργία συμπερίληψης και σταθερή συνδρομή. Αυτό σημαίνει ότι για να απομνημονευθεί στη βάση δεδομένων οποιαδήποτε εγγραφή χωρίς ρίζα, πρέπει να υπάρχει η μητρική της εγγραφή.

Παράδειγμα

Εξετάστε το ακόλουθο μοντέλο εταιρικών δεδομένων (βλ. Εικόνα 4.2): μια επιχείρηση αποτελείται από τμήματα στα οποία εργάζονται υπάλληλοι. Κάθε τμήμα μπορεί να έχει πολλούς υπαλλήλους, αλλά ένας υπάλληλος δεν μπορεί να εργαστεί σε περισσότερα από ένα τμήματα.

Ως εκ τούτου, για σύστημα διαχείρισης πληροφοριώνπροσωπικού, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ομαδική σχέση αποτελούμενη από ΤΜΗΜΑ γονικού μητρώου (ΕΠΩΝΥΜΟ ΤΜΗΜΑΤΟΣ, ΑΡΙΘΜΟΣ ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΩΝ) και ΕΡΓΑΖΟΜΕΝΟ αρχείου τέκνου (ΕΠΩΝΥΜΟ, ΘΕΣΗ, ΜΙΣΘΟΣ). Αυτή η σχέση φαίνεται στο Σχ. 4.2(α) (Για λόγους απλότητας, υποθέτουμε ότι υπάρχουν μόνο δύο θυγατρικές εγγραφές.)

Για την αυτοματοποίηση της λογιστικής των συμβάσεων με τους πελάτες, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί μια άλλη ιεραρχική δομή: πελάτης - συμβάσεις μαζί του - εργαζόμενοι που συμμετέχουν στην εργασία στη σύμβαση. Αυτό το δέντρο θα περιλαμβάνει τις εγγραφές CUSTOMER (CUSTOMER_NAME, ADDRESS), CONTRACT(NUMBER, DATE, AMOUNT), CONTRACTOR (ΕΠΩΝΥΜΟ, POSITION, DEPARTMENT_NAME) (

Τύποι μοντέλων βάσεων δεδομένων

Τα DBMS χρησιμοποιούν διαφορετικά μοντέλα δεδομένων. Τα παλαιότερα συστήματα μπορούν να χωριστούν σε ιεραρχικές και δικτυακές βάσεις δεδομένων - πρόκειται για προσχεσιακά μοντέλα.

Ιεραρχικό μοντέλο

ΣΕ ιεραρχικό μοντέλοΤα στοιχεία οργανώνονται σε δομές που διασυνδέονται με ιεραρχικές ή δέντρομορφες σχέσεις. Ένα γονικό στοιχείο μπορεί να έχει πολλά θυγατρικά στοιχεία. Αλλά ένα στοιχείο παιδί μπορεί να έχει μόνο έναν πρόγονο.

« Σύστημα Διαχείρισης Πληροφοριών» ( Σύστημα Διαχείρισης Πληροφοριών) από το IMB είναι ένα παράδειγμα ιεραρχικού DBMS.

Το ιεραρχικό μοντέλο οργανώνει δεδομένα με τη μορφή ενός δέντρου με μια ιεραρχία γονικών και θυγατρικών τμημάτων. Αυτό το μοντέλο συνεπάγεται την πιθανότητα ύπαρξης πανομοιότυπων ( κυρίως θυγατρικές) στοιχεία. Τα δεδομένα εδώ αποθηκεύονται σε μια σειρά εγγραφών με πεδία τιμών συνδεδεμένα σε αυτά. Το μοντέλο συγκεντρώνει όλα τα στιγμιότυπα μιας συγκεκριμένης εγγραφής ως «τύπους εγγραφών» - αυτά είναι ισοδύναμα με πίνακες στο σχεσιακό μοντέλο και οι μεμονωμένες εγγραφές είναι οι στήλες ενός πίνακα. Για τη δημιουργία σχέσεων μεταξύ τύπων εγγραφών, το ιεραρχικό μοντέλο χρησιμοποιεί σχέσεις όπως " γονιός-παιδί» τύπος 1:Ν. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση μιας δομής δέντρου - «δανείζεται» από τα μαθηματικά, όπως η θεωρία συνόλων που χρησιμοποιείται στο σχεσιακό μοντέλο.

Ιεραρχικά συστήματα βάσεων δεδομένων

Ας πάρουμε ως παράδειγμα ιεραρχικό μοντέλο δεδομένωνένας οργανισμός που αποθηκεύει πληροφορίες για τον υπάλληλο του: όνομα, αριθμό υπαλλήλου, τμήμα και μισθό. Ο οργανισμός μπορεί επίσης να αποθηκεύσει πληροφορίες για τα παιδιά του, τα ονόματά τους και τις ημερομηνίες γέννησής τους.

Τα δεδομένα για τον εργαζόμενο και τα παιδιά του σχηματίζουν μια ιεραρχική δομή, όπου οι πληροφορίες για τον εργαζόμενο είναι το γονικό στοιχείο και οι πληροφορίες για τα παιδιά είναι το στοιχείο παιδί. Εάν ένας εργαζόμενος έχει τρία παιδιά, τότε τρία παιδιά θα συσχετιστούν με το γονικό στοιχείο. Σε μια ιεραρχική βάση δεδομένων η σχέση " γονιός-παιδί«Είναι μια σχέση ένα προς πολλά. Δηλαδή, ένα θυγατρικό στοιχείο δεν μπορεί να έχει περισσότερους από έναν προγόνους.

Οι ιεραρχικές βάσεις δεδομένων ήταν δημοφιλείς από τα τέλη της δεκαετίας του 1960, όταν η IBM εισήγαγε το Σύστημα Διαχείρισης Πληροφοριών DBMS. Το ιεραρχικό διάγραμμα αποτελείται από τύπους εγγραφών και " γονιός-παιδί»:

• Μια εγγραφή είναι μια συλλογή τιμών πεδίων.
• Οι εγγραφές του ίδιου τύπου ομαδοποιούνται σε τύπους εγγραφών.
• Η σχέση γονέα-παιδιού είναι μια σχέση 1:N μεταξύ δύο τύπων εγγραφών.
• Ένα ιεραρχικό σχήμα βάσης δεδομένων αποτελείται από πολλά ιεραρχικά σχήματα.

Μοντέλο δικτύου

Στο μοντέλο δεδομένων δικτύουένα γονικό στοιχείο μπορεί να έχει πολλά παιδιά και ένα θυγατρικό στοιχείο μπορεί να έχει πολλούς προγόνους. Οι εγγραφές σε αυτό το μοντέλο συνδέονται με λίστες με δείκτες. IDMS(" Ολοκληρωμένο Σύστημα Διαχείρισης Δεδομένων") από την εταιρεία Computer Associates International Inc.- ένα παράδειγμα ενός DBMS δικτύου.

Το ιεραρχικό μοντέλο δομεί τα δεδομένα με τη μορφή ενός δέντρου εγγραφών, όπου υπάρχει ένα γονικό στοιχείο και πολλά παιδιά. Το μοντέλο δικτύου επιτρέπει σε πολλούς προγόνους και απογόνους να σχηματίσουν μια δομή πλέγματος.

Το μοντέλο δικτύου σας επιτρέπει να μοντελοποιήσετε πιο φυσικά τις σχέσεις μεταξύ των στοιχείων. Αν και αυτό το μοντέλο χρησιμοποιήθηκε ευρέως στην πράξη, δεν έγινε ποτέ κυρίαρχο για δύο βασικούς λόγους. Πρώτον, η IBM αποφάσισε να μην εγκαταλείψει το ιεραρχικό μοντέλο σε επεκτάσεις στα προϊόντα της όπως το IMS και το DL/I. Δεύτερον, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα αντικαταστάθηκε από το σχεσιακό μοντέλο, το οποίο προσέφερε μια διεπαφή υψηλότερου επιπέδου, δηλωτική.

Η δημοτικότητα του μοντέλου δικτύου συνέπεσε με τη δημοτικότητα του ιεραρχικού μοντέλου. Ορισμένα δεδομένα είναι πολύ πιο φυσικό να μοντελοποιούνται με πολλούς προγόνους για ένα μόνο παιδί. Το μοντέλο δικτύου κατέστησε δυνατή τη μοντελοποίηση σχέσεων πολλά προς πολλά. Τα πρότυπά του ορίστηκαν επίσημα το 1971 στο Συνέδριο για τις Γλώσσες Συστημάτων Επεξεργασίας Δεδομένων ( CODASYL).

Κύριο στοιχείο μοντέλο δεδομένων δικτύου- ένα σύνολο που αποτελείται από έναν τύπο εγγραφής κατόχου, ένα όνομα συνόλου και έναν τύπο εγγραφής μέλους. Μια δευτερεύουσα εγγραφή («αρχείο μέλους») μπορεί να εξυπηρετήσει τον ρόλο της σε περισσότερα από ένα σετ. Αντίστοιχα, υποστηρίζεται η έννοια των πολλαπλών γονέων.

Ένας δίσκος ανώτερου επιπέδου ("αρχείο κατόχου") μπορεί επίσης να είναι "μέλος" ή "κάτοχος" σε άλλα σύνολα. Το μοντέλο δεδομένων είναι ένα απλό δίκτυο, συνδέσεις, τύποι τομής εγγραφών ( στο IDMS ονομάζονται εγγραφές διασταύρωσης, δηλαδή «διασταυρούμενες εγγραφές). Και επίσης σύνολα που μπορούν να τα συνδυάσουν. Έτσι, το πλήρες δίκτυο αντιπροσωπεύεται από πολλά ζεύγη σύνολα.

Σε καθένα από αυτά, ένας τύπος εγγραφής είναι ο "ιδιοκτήτης" ( το "βέλος" σύνδεσης φεύγει από αυτό), και ένας ή περισσότεροι τύποι εγγραφής είναι "μέλη" ( ένα βέλος δείχνει προς αυτούς). Συνήθως υπάρχει αναλογία 1:M σε ένα σετ, αλλά επιτρέπεται και αναλογία 1:1. Το μοντέλο δεδομένων δικτύου CODASYL βασίζεται στη μαθηματική θεωρία συνόλων.

Γνωστές βάσεις δεδομένων δικτύου:

• TurboIMAGE;
• IDMS;
• Ενσωματωμένο RDM.
• RDM διακομιστή.

Σχεσιακό μοντέλο

Σε ένα σχεσιακό μοντέλο, σε αντίθεση με ένα ιεραρχικό ή δικτυακό μοντέλο, δεν υπάρχουν φυσικές σχέσεις. Όλες οι πληροφορίες αποθηκεύονται στη φόρμα πίνακες (σχέσεις)που αποτελείται από γραμμές και στήλες. Και τα δεδομένα δύο πινάκων συνδέονται με κοινές στήλες και όχι με φυσικούς συνδέσμους ή δείκτες. Υπάρχουν ειδικοί τελεστές για το χειρισμό σειρών δεδομένων.

Σε αντίθεση με τους άλλους δύο τύπους DBMS, σε μοντέλα σχεσιακών δεδομένωνΔεν χρειάζεται να κοιτάξετε όλους τους δείκτες, γεγονός που διευκολύνει την εκτέλεση ερωτημάτων για την ανάκτηση πληροφοριών σε σύγκριση με τα δικτυακά και ιεραρχικά DBMS. Αυτός είναι ένας από τους κύριους λόγους για τους οποίους το σχεσιακό μοντέλο αποδείχθηκε πιο βολικό. Κοινά σχεσιακά DBMS: Oracle, Sybase, DB2, Ingres, Informix και MS-SQL Server.

« Στο σχεσιακό μοντέλο, τόσο τα αντικείμενα όσο και οι σχέσεις τους αντιπροσωπεύονται μόνο από πίνακες και τίποτα περισσότερο.».

Το RDBMS είναι ένα σχεσιακό σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων που βασίζεται στο σχεσιακό μοντέλο του E. F. Codd. Σας επιτρέπει να ορίσετε δομικές πτυχές των δεδομένων, την επεξεργασία των σχέσεων και την ακεραιότητα. Σε μια τέτοια βάση δεδομένων, το περιεχόμενο πληροφοριών και οι σχέσεις εντός αυτής παρουσιάζονται με τη μορφή πινάκων - συνόλων εγγραφών με κοινά πεδία.

Οι σχεσικοί πίνακες έχουν τις ακόλουθες ιδιότητες:

• Όλες οι τιμές είναι ατομικές.
• Κάθε σειρά είναι μοναδική.
• Η σειρά των στηλών δεν είναι σημαντική.
• Η σειρά των σειρών δεν είναι σημαντική.
• Κάθε στήλη έχει το δικό της μοναδικό όνομα.

Ορισμένα πεδία μπορούν να οριστούν ως βασικά πεδία. Αυτό σημαίνει ότι η ευρετηρίαση θα χρησιμοποιηθεί για την επιτάχυνση της αναζήτησης συγκεκριμένων τιμών. Όταν τα πεδία σε δύο διαφορετικούς πίνακες λαμβάνουν δεδομένα από το ίδιο σύνολο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον τελεστή JOIN για να επιλέξετε σχετικές εγγραφές από τους δύο πίνακες ταιριάζοντας τις τιμές των πεδίων.

Συχνά τα πεδία θα έχουν το ίδιο όνομα και στους δύο πίνακες. Για παράδειγμα, ο πίνακας "Παραγγελίες" μπορεί να περιέχει ζεύγη "αναγνωριστικό πελάτη" και "κωδικός προϊόντος". Και στον πίνακα "Προϊόν" μπορεί να υπάρχουν ζεύγη "κωδικός προϊόντος" και "τιμή". Επομένως, για να υπολογίσετε μια απόδειξη για έναν συγκεκριμένο αγοραστή, είναι απαραίτητο να συνοψίσετε την τιμή όλων των αγαθών που αγόρασε, χρησιμοποιώντας JOIN στα πεδία «κωδικός προϊόντος» αυτών των δύο πινάκων. Αυτές οι ενέργειες μπορούν να επεκταθούν στο συνδυασμό πολλών πεδίων σε πολλούς πίνακες.

Δεδομένου ότι οι σχέσεις εδώ καθορίζονται μόνο από τον χρόνο αναζήτησης, οι σχεσιακές βάσεις δεδομένων ταξινομούνται ως δυναμικά συστήματα.

Σύγκριση τριών μοντέλων

Το πρώτο μοντέλο δεδομένων, ιεραρχικό, έχει δομή δέντρου (" γονιός-παιδί"), και υποστηρίζει μόνο σχέσεις ένας προς έναν ή ένας προς πολλούς. Αυτό το μοντέλο επιτρέπει τη γρήγορη απόκτηση δεδομένων, αλλά στερείται ευελιξίας. Μερικές φορές ο ρόλος του στοιχείου ( γονέα ή παιδί) είναι ασαφές και δεν ταιριάζει με το ιεραρχικό μοντέλο.

Δεύτερος, μοντέλο δεδομένων δικτύου, έχει μια πιο ευέλικτη δομή από μια ιεραρχική και υποστηρίζει σχέσεις " πολλά σε πολλά" Αλλά γρήγορα γίνεται πολύ περίπλοκο και άβολο για διαχείριση.

Το τρίτο μοντέλο - σχεσιακό - είναι πιο ευέλικτο παρά ιεραρχικό και πιο εύκολο στη διαχείριση από το δίκτυο. Το σχεσιακό μοντέλο είναι αυτό που χρησιμοποιείται πιο συχνά σήμερα.

Ένα αντικείμενο στο σχεσιακό μοντέλο ορίζεται ως μια θέση πληροφοριών που είναι αποθηκευμένες σε μια βάση δεδομένων. Ένα αντικείμενο μπορεί να είναι απτό ή άυλο. Ένα παράδειγμα μιας υλικής οντότητας θα ήταν ένας υπάλληλος ενός οργανισμού και ένα παράδειγμα μιας άυλης οντότητας θα ήταν ένας λογαριασμός πελάτη. Τα αντικείμενα ορίζονται από χαρακτηριστικά - μια απεικόνιση πληροφοριών των ιδιοτήτων ενός αντικειμένου. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι επίσης γνωστά ως στήλες και μια ομάδα στηλών είναι επίσης γνωστή ως γραμμή. Μια σειρά μπορεί επίσης να οριστεί ως ένα παράδειγμα ενός αντικειμένου.

Τα αντικείμενα συνδέονται με σχέσεις, οι κύριοι τύποι των οποίων μπορούν να οριστούν ως εξής:

"Ενα προς ένα"

Σε αυτόν τον τύπο σχέσης, ένα αντικείμενο συνδέεται με ένα άλλο. Για παράδειγμα, Διευθυντής -> Τμήμα.

Κάθε διευθυντής μπορεί να έχει μόνο ένα τμήμα και το αντίστροφο.

"Ένας στους πολλούς"

Στα μοντέλα δεδομένων, η σχέση ενός αντικειμένου με πολλά. Για παράδειγμα, Υπάλληλος -> Τμήμα.

Κάθε υπάλληλος μπορεί να είναι μόνο σε ένα τμήμα, αλλά ένα τμήμα μπορεί να έχει περισσότερους από έναν υπαλλήλους.

«Πολλοί σε πολλούς»

Σε μια δεδομένη χρονική στιγμή, ένα αντικείμενο μπορεί να συσχετιστεί με οποιοδήποτε άλλο. Για παράδειγμα, Υπάλληλος -> Έργο.

Ένας υπάλληλος μπορεί να συμμετάσχει σε πολλά έργα και κάθε έργο μπορεί να περιλαμβάνει πολλούς υπαλλήλους.

Στο σχεσιακό μοντέλο, τα αντικείμενα και οι σχέσεις τους αντιπροσωπεύονται από έναν δισδιάστατο πίνακα ή πίνακα.

Κάθε πίνακας αντιπροσωπεύει ένα αντικείμενο.

Κάθε πίνακας αποτελείται από γραμμές και στήλες.

Οι σχέσεις μεταξύ των αντικειμένων αντιπροσωπεύονται με στήλες.

Κάθε στήλη αντιπροσωπεύει ένα χαρακτηριστικό ενός αντικειμένου.

Οι τιμές στηλών επιλέγονται από την περιοχή ή το σύνολο όλων των πιθανών τιμών.

Οι στήλες που χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση αντικειμένων ονομάζονται στήλες κλειδιών. Υπάρχουν δύο τύποι κλειδιών - κύρια και ξένα.

Τα πρωτεύοντα χρησιμοποιούνται για τον ξεκάθαρο ορισμό ενός αντικειμένου. Ένα ξένο κλειδί είναι το πρωτεύον κλειδί ενός αντικειμένου που υπάρχει ως χαρακτηριστικό σε έναν άλλο πίνακα.

Πλεονεκτήματα του μοντέλου σχεσιακών δεδομένων:

1. Ευκολία στη χρήση.
2. Ευκαμψία.
3. Ανεξαρτησία δεδομένων.
4. Ασφάλεια.
5. Ευκολία πρακτικής εφαρμογής.
6. Συγχώνευση δεδομένων.
7. Ακεραιότητα δεδομένων.

Ελαττώματα:

1. Πλεονασμός δεδομένων.
2. Κακή απόδοση.

Άλλα μοντέλα βάσεων δεδομένων (OODBMS)

Πρόσφατα, προϊόντα με αντικειμενοστραφή μοντέλα δεδομένων, όπως το Gem Stone και το Versant DBMS, εμφανίστηκαν στην αγορά DBMS. Γίνεται επίσης έρευνα στον τομέα των πολυδιάστατων και λογικών μοντέλων δεδομένων.

Χαρακτηριστικά των αντικειμενοστρεφών συστημάτων διαχείρισης βάσεων δεδομένων (OODBMS):

• Με την ενσωμάτωση των δυνατοτήτων μιας βάσης δεδομένων με μια αντικειμενοστραφή γλώσσα προγραμματισμού, το αποτέλεσμα είναι ένα αντικειμενοστραφή DBMS.
• Ένα OODBMS αντιπροσωπεύει δεδομένα ως αντικείμενα σε μία ή περισσότερες γλώσσες προγραμματισμού.
• Ένα τέτοιο σύστημα πρέπει να πληροί δύο κριτήρια: να είναι DBMS και να είναι αντικειμενοστραφή. Δηλαδή, θα πρέπει, στο μέτρο του δυνατού, να αντιστοιχεί σε σύγχρονες αντικειμενοστρεφείς γλώσσες προγραμματισμού. Το πρώτο κριτήριο συνεπάγεται: μακροπρόθεσμη αποθήκευση δεδομένων, διαχείριση δευτερεύουσας αποθήκευσης, παράλληλη πρόσβαση στα δεδομένα, δυνατότητα ανάκτησης και υποστήριξη για ad hoc ερωτήματα. Το δεύτερο κριτήριο συνεπάγεται: σύνθετα αντικείμενα, ταυτότητα αντικειμένου, ενθυλάκωση, τύποι ή κλάσεις, μηχανισμός κληρονομικότητας, παράκαμψη σε συνδυασμό με δυναμική σύνδεση, επεκτασιμότητα και υπολογιστική πληρότητα.
• Τα OODBMS παρέχουν τη δυνατότητα μοντελοποίησης δεδομένων ως αντικειμένων.

Καθώς και υποστήριξη για κλάσεις αντικειμένων και κληρονομικότητα ιδιοτήτων και μεθόδων κλάσεων από υποκλάσεις και τα αντικείμενά τους.

Σχέδιο

Βάση δεδομένων (DB)

DBMS

Μοντέλο δεδομένων

Μοντέλο ιεραρχικής βάσης δεδομένων

Μοντέλο βάσης δεδομένων δικτύου

Σειρά πίνακαείναι μια εγγραφή που περιέχει πληροφορίες για ένα μεμονωμένο αντικείμενο πίνακα (ένας μαθητής).

Η δομή των καταχωρήσεων είναι η ίδια. Η συλλογή στοιχείων δεδομένων που συνθέτουν μια εγγραφή ονομάζεται πεδίο. Οι πληροφορίες εγγραφής βρίσκονται στα πεδία. Ένα πεδίο πίνακα είναι μια στήλη πίνακα.

Οι ίδιες εγγραφές στον πίνακα δεν επιτρέπονται, καθώς σε όλες τις εγγραφές πεδίου τους δίνονται μοναδικά ονόματα, το επώνυμο Access DBMS σας επιτρέπει:

Το πεδίο πρέπει να είναι του ίδιου τύπου σε όλες τις εγγραφές στη στήλη (είτε δεδομένα κειμένου, αριθμητικά δεδομένα κ.λπ.).

Το μοντέλο σχεσιακής βάσης δεδομένων, κατά κανόνα, περιέχει πολλούς πίνακες, η σύνδεση μεταξύ των οποίων πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα ειδικό πεδίο - κλειδί.

Παραδείγματα σχεσιακών DBMS: dBASE, FoxBase, FoxPro και Access.

Η εφαρμογή MS Access είναι ένα σύστημα διαχείρισης βάσης δεδομένων που αποτελεί μέρος της σουίτας του Microsoft Office και έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε προσωπικό υπολογιστή ή σε δίκτυο που εκτελεί το λειτουργικό σύστημα Windows.

Η βάση δεδομένων Access DBMS είναι μια σχεσιακή βάση δεδομένων που αποτελείται από διασυνδεδεμένους δισδιάστατους πίνακες.

Η Access DBMS καθιστά δυνατή:

· Σχεδιασμός αντικειμένων βάσης δεδομένων πίνακα.

· Δημιουργία συνδέσεων μεταξύ των τραπεζιών.

· Εισαγωγή, αποθήκευση, προβολή, ταξινόμηση, αλλαγή δεδομένων πίνακα χρησιμοποιώντας την άλγεβρα της λογικής και της ευρετηρίασης.

· Δημιουργία και χρήση αντικειμένων βάσης δεδομένων.

Πρόσβαση σε αντικείμενα DBMS:

Βάση δεδομένων- ένα αρχείο που περιέχει διάφορα αντικείμενα αποθήκευσης δεδομένων.

Πίνακες) - οργάνωση αποθήκευσης δεδομένων με τη μορφή δισδιάστατου πίνακα. Είναι το κύριο αντικείμενο της βάσης δεδομένων. Τα υπόλοιπα προέρχονται από τον πίνακα.

Έντυπα- αντικείμενα για την εμφάνιση δεδομένων από έναν πίνακα στην οθόνη σε μορφή κατάλληλη για προβολή και επεξεργασία.

Αιτήσεων- αντικείμενα για επιλογή και φιλτράρισμα δεδομένων πίνακα σύμφωνα με ορισμένα κριτήρια.

Κανω ΑΝΑΦΟΡΑ- δημιουργία εγγράφου δεδομένων από πίνακα για εκτύπωση.

Μακροεντολές- περιγραφή των ενεργειών με τη μορφή μιας ακολουθίας εντολών και την αυτόματη εκτέλεσή τους.

Ενότητες- προγράμματα στη Visual Basic που αναπτύσσονται από τον χρήστη για την υλοποίηση μη τυπικών διαδικασιών.

Επισκόπηση του μοντέλου σχεσιακών δεδομένων. Μοντέλο σχέσης οντότητας. Η έννοια της σχέσης, χαρακτηριστικό, κλειδί, σύνδεση. Ταξινόμηση συνδέσεων με πολλαπλότητα και πληρότητα. Κανόνες για την κατασκευή ενός μοντέλου δεδομένων τομέα.

Μοντέλο σχέσης οντοτήτων (μοντέλο ER)(Αγγλικά: Μοντέλο σχέσης οντότητας ή διάγραμμα σχέσης οντότητας) - ένα μοντέλο δεδομένων που σας επιτρέπει να περιγράφετε εννοιολογικά διαγράμματα χρησιμοποιώντας γενικευμένα σχέδια μπλοκ. Το μοντέλο ER είναι ένα μεταμοντέλο δεδομένων, δηλαδή ένα μέσο περιγραφής μοντέλων δεδομένων.

Το μοντέλο ER είναι βολικό για το σχεδιασμό πληροφοριακών συστημάτων, βάσεων δεδομένων, αρχιτεκτονικών εφαρμογών υπολογιστών και άλλων συστημάτων (μοντέλα). Με τη βοήθεια ενός τέτοιου μοντέλου, εντοπίζονται ουσιώδη στοιχεία (κόμβοι, μπλοκ) του μοντέλου και δημιουργούνται μεταξύ τους συνδέσεις.

Υπάρχουν πολλά μοντέλα για την αναπαράσταση της γνώσης. Ένα από τα πιο βολικά εργαλεία για μια ενοποιημένη αναπαράσταση δεδομένων, ανεξάρτητα από το λογισμικό που την υλοποιεί, είναι το μοντέλο σχέσης οντοτήτων ( μοντέλο οντότητας - σχέσης, ER - μοντέλο).

Το μοντέλο σχέσης οντότητας βασίζεται σε ορισμένες σημαντικές σημασιολογικές πληροφορίες για τον πραγματικό κόσμο και προορίζεται να αναπαραστήσει δεδομένα λογικά. Ορίζει τις έννοιες των δεδομένων στο πλαίσιο των σχέσεών τους με άλλα δεδομένα. Σημαντικό για εμάς είναι το γεγονός ότι όλα τα υπάρχοντα μοντέλα δεδομένων (ιεραρχικά, δικτυακά, σχεσιακά, αντικείμενο) μπορούν να δημιουργηθούν από το μοντέλο «οντότητα-σχέση», επομένως είναι το πιο γενικό. Οποιοδήποτε τμήμα μιας θεματικής περιοχής μπορεί να αναπαρασταθεί ως ένα σύνολο οντοτήτων, μεταξύ των οποίων υπάρχει ένας αριθμός συνδέσεων.

Το μοντέλο ER είναι ένα από τα πιο απλά οπτικά μοντέλα. Σας επιτρέπει να κατανοήσετε τη δομή ενός αντικειμένου σε «μεγάλες πινελιές», σε γενικούς όρους. Αυτή η γενική περιγραφή της δομής ονομάζεται διάγραμμα ER ή οντολογία της επιλεγμένης θεματικής περιοχής (περιοχή ενδιαφέροντος).

Τυπικά παραδείγματα χρήσης του μοντέλου δεδομένων ER IDEF1x (ICAM DEFinition Language) και μοντελοποίησης διαστάσεων.

Σχέση βάσης δεδομένων.

Οι σχέσεις σχεσιακής βάσης δεδομένων χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: αντικειμενικές και σχεσιακές. Μια σχέση οντότητας αποθηκεύει αντικείμενα δεδομένων (στιγμιότυπα οντοτήτων). Σε μια σχέση αντικειμένου, ένα (ή περισσότερα) από τα χαρακτηριστικά που προσδιορίζουν μοναδικά ένα αντικείμενο. Ένα τέτοιο χαρακτηριστικό κλειδιού ονομάζεται (μονό ή πολλαπλό) κλειδί σχέσεων ή πρωτεύον χαρακτηριστικό. Το κλειδί βρίσκεται συνήθως στην πρώτη στήλη. Τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά εξαρτώνται λειτουργικά από αυτό το κλειδί. Ένα κλειδί μπορεί να περιλαμβάνει πολλά χαρακτηριστικά (σύνθετο κλειδί). Σε μια σχέση αντικειμένου, τα χαρακτηριστικά δεν πρέπει να αντιγράφονται. Αυτός είναι ο κύριος περιορισμός σε μια σχεσιακή βάση δεδομένων για τη διατήρηση της ακεραιότητας των δεδομένων. Μια συνδεδεμένη σχέση αποθηκεύει τα κλειδιά δύο ή περισσότερων σχέσεων αντικειμένων, δηλαδή τα κλειδιά χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία συνδέσεων μεταξύ των αντικειμένων των σχέσεων. Μια συνδεδεμένη σχέση μπορεί να έχει άλλα χαρακτηριστικά που εξαρτώνται λειτουργικά από αυτή τη σχέση. Τα κλειδιά σε συνδεδεμένες σχέσεις ονομάζονται ξένα κλειδιά επειδή είναι τα κύρια κλειδιά άλλων σχέσεων.

Οι όροι και οι περιορισμοί που επιβάλλονται στις σχέσεις σχεσιακής βάσης δεδομένων σε επίπεδο παρουσίασης πίνακα μπορούν να διατυπωθούν ως εξής:

· Δεν μπορούν να υπάρχουν πανομοιότυπα πρωτεύοντα κλειδιά, δηλαδή όλες οι σειρές (εγγραφές) πρέπει να είναι μοναδικές.

· Όλες οι γραμμές πρέπει να έχουν την ίδια τυπική δομή.

· Τα ονόματα στηλών του πίνακα πρέπει να είναι διαφορετικά και οι τιμές στηλών πρέπει να είναι του ίδιου τύπου.

· Οι τιμές στηλών πρέπει να είναι ατομικές, δηλ. δεν μπορεί να είναι συστατικά άλλων σχέσεων.

· Η ακεραιότητα των ξένων κλειδιών πρέπει να διατηρηθεί.

· Η σειρά τοποθέτησης των σειρών στον πίνακα δεν είναι σημαντική - επηρεάζει μόνο την ταχύτητα πρόσβασης στην επιθυμητή σειρά.

Παρέχεται υποστήριξη για τους ακόλουθους τύπους σχέσεων μεταξύ εγγραφών: μία προς πολλές. πολλά σε ένα, πολλά σε πολλά.

Κύρια στάδια εργασίας με βάσεις δεδομένων:

Σχέδιο τραπεζιού.

Μετά τη δημιουργία μιας νέας τράπεζας δεδομένων χρησιμοποιώντας την οδηγία File/New Database ή το άνοιγμα μιας υπάρχουσας τράπεζας χρησιμοποιώντας το File/Open Database, εμφανίζεται ένα παράθυρο τράπεζας δεδομένων στην οθόνη μέσα στο παράθυρο Access.

Στο μενού Αρχείο, επιλέξτε Νέα οδηγία και στο υπομενού, επιλέξτε Πίνακας.

Εκχώρηση ονομάτων πεδίων

Κάθε γραμμή προδιαγραφών ορίζει τα χαρακτηριστικά ενός πεδίου της εγγραφής. Το όνομα πεδίου καθορίζεται στη στήλη Όνομα πεδίου. Μπορεί να έχει μήκος έως 64 χαρακτήρες και μπορεί να περιέχει κυριλλικά, κενά και ειδικούς χαρακτήρες, με εξαίρεση τελείες, θαυμαστικά και αγκύλες. Ένας φυσικός περιορισμός είναι η απαγόρευση ύπαρξης δύο πεδίων με τα ίδια ονόματα σε έναν πίνακα.

Ρύθμιση του τύπου αυτού του πεδίου

Ο τύπος δεδομένων εισάγεται στη στήλη Τύπος δεδομένων και μπορεί να επιλεγεί από μια λίστα διαθέσιμων τύπων.

Κείμενο.Τα πεδία κειμένου περιέχουν κείμενο που δεν μπορεί να υπερβαίνει τους 255 χαρακτήρες. Το πραγματικό μήκος πεδίου ορίζεται χρησιμοποιώντας την παράμετρο Μέγεθος πεδίου.

Σημείωμα.Τα πεδία σημειώσεων περιέχουν κείμενο μήκους έως 32.000 χαρακτήρων. Τα πεδία αυτού του τύπου δεδομένων δεν μπορούν να ευρετηριαστούν.

Αριθμός.Τα αριθμητικά πεδία περιέχουν αυθαίρετες αριθμητικές τιμές. Το εύρος των έγκυρων τιμών καθορίζεται από την παράμετρο Μέγεθος πεδίου.

Ημερομηνία ώρα.Τα πεδία ημερομηνίας/ώρας περιέχουν τιμές ημερομηνίας και ώρας που κυμαίνονται από 100 έως 9999.

ΝόμισμαΤα πεδία νομισμάτων μπορούν να αποθηκεύσουν αριθμούς έως και 15 δεκαδικά ψηφία στα αριστερά της υποδιαστολής και τέσσερα δεκαδικά ψηφία (συνήθως δύο είναι αρκετά) στα δεξιά της υποδιαστολής.

Μετρητής.Το πεδίο μετρητή περιέχει έναν αριθμό που αυξάνεται αυτόματα από την Access κατά 1 όταν προστίθεται ένα νέο μπλοκ δεδομένων στον πίνακα.

Ναι όχι.Αυτά τα πεδία αποθηκεύουν τις τιμές Ναι ή Όχι. Τα πεδία αυτού του τύπου δεν μπορούν να ευρετηριαστούν.

OLE Αντικείμενο.Τα πεδία OLE περιέχουν αντικείμενα, όπως έναν πίνακα Excel ή ένα γραφικό του Microsoft Draw, τα οποία υποβάλλονται σε επεξεργασία από έναν διακομιστή OLE. Το μέγεθος του πεδίου μπορεί να είναι έως και 128 MB.

Προσδιορισμός του μεγέθους του πεδίου.Για αριθμητικά πεδία, η παράμετρος Μέγεθος πεδίου μπορεί να έχει μία από τις ακόλουθες τιμές:

Ψηφιόλεξη. Αποθηκεύει αριθμούς από 0 έως 255 (μόνο ακέραιοι). Καταλαμβάνει 1 byte.

Ακέραιος αριθμός. Αποθηκεύει αριθμούς από -32768 έως 32767 (μόνο ακέραιοι). Καταλαμβάνει 2 byte.

Μακρύς Ακέραιος. Αποθηκεύει αριθμούς από -2147483648 έως 2147483647 (μόνο ακέραιοι). Καταλαμβάνει 4 byte.

Μονόκλινο. Αποθηκεύει αριθμούς με εξαψήφια ακρίβεια από 3,402823E38 έως 3,402823E38. Καταλαμβάνει 4 byte.

Διπλό. Αποθηκεύει αριθμούς με δεκαψήφια ακρίβεια από -1,79769313486232E308 έως 1,79769313486232E308. Καταλαμβάνει 8 byte (τυπική ρύθμιση).

Καθορισμός παραμέτρων πεδίου

Τα χαρακτηριστικά κάθε πεδίου καθορίζονται από έναν αριθμό παραμέτρων. Αυτές οι παράμετροι ρυθμίζουν τις μεθόδους επεξεργασίας, αποθήκευσης και εμφάνισης δεδομένων.

Μέγεθος πεδίου(Μέγεθος πεδίου). Ορίζει το μέγιστο μήκος ενός πεδίου κειμένου ή τον τρόπο με τον οποίο αναπαρίστανται οι αριθμοί σε ένα πεδίο Αριθμός.

Μορφή(Μορφή). Καθορίζει τον τρόπο παρουσίασης των δεδομένων. Μαζί με ορισμένες μορφές, επιτρέπεται η χρήση των μορφών του ίδιου του χρήστη.

Δεκαδικά ψηφία(Δεκαδικά ψηφία). Ορίζει τον αριθμό των θέσεων στα δεξιά της υποδιαστολής.

Λεζάντα(Επιγραφή). Καθορίζει την ετικέτα που θα χρησιμοποιηθεί ως όνομα πεδίου σε μια φόρμα ή αναφορά. Εάν δεν έχει καθοριστεί τιμή για αυτήν την παράμετρο, το όνομα του πεδίου θα χρησιμοποιηθεί ως ετικέτα από προεπιλογή.

Προεπιλεγμένη τιμή(Προεπιλεγμένη τιμή). Ορίζει την τιμή που θα εισαχθεί αυτόματα στο πεδίο κατά τη δημιουργία ενός μπλοκ δεδομένων.

Κανόνας επικύρωσης(Περιορισμοί διαχείρισης). Ένας κανόνας που περιορίζει τα δεδομένα που μπορούν να εισαχθούν σε ένα πεδίο.

Κείμενο επικύρωσης(Αναφορά παράβασης). Όταν προσπαθείτε να εισαγάγετε δεδομένα σε ένα πεδίο που δεν ικανοποιεί τον κανόνα που έχει διατυπωθεί στον Κανόνα επικύρωσης.

Ευρετηριασμένο(Πεδίο ευρετηρίου). Σημάδι ευρετηρίου.

Προσθήκη και αφαίρεση πεδίων

Μπορούν να γίνουν αλλαγές στις τελικές προδιαγραφές. Συγκεκριμένα, μπορείτε να αλλάξετε τις παραμέτρους μεμονωμένων πεδίων, να προσθέσετε πεδία στην εγγραφή στα σωστά σημεία και να διαγράψετε τα περιττά. Ταυτόχρονα, όμως, θα πρέπει να προσπαθήσετε να κάνετε όλες τις διορθώσεις στις προδιαγραφές πριν ξεκινήσετε τη πλήρωση της τράπεζας δεδομένων, γιατί μια προσπάθεια αλλαγής των παραμέτρων των πεδίων της γεμισμένης βάσης δεδομένων μπορεί να προκαλέσει απώλεια ή παραμόρφωση δεδομένων.

1. Εάν διαγράψετε ένα πεδίο που περιέχει δεδομένα, θα εμφανιστεί ένα προειδοποιητικό μήνυμα που ρωτά εάν ο χρήστης θέλει πραγματικά να διαγράψει, κάντε κλικ στο κουμπί Άκυρο.

2. Από το μενού Επεξεργασία, επιλέξτε την οδηγία Αναίρεση διαγραφής. Ωστόσο, μπορείτε να ακυρώσετε τη λειτουργία διαγραφής και να επαναφέρετε τον πίνακα στην αρχική του κατάσταση μόνο εάν, μετά τη διαγραφή, δεν έγιναν άλλες αλλαγές στη δομή ή τα περιεχόμενα της τράπεζας. Η Access εγγυάται τη δυνατότητα αναίρεσης, αλλά μόνο για την τελευταία λειτουργία που εκτελέστηκε.

3. Κλείστε το παράθυρο του πίνακα και κάντε κλικ στο κουμπί Όχι εντολή όταν σας ζητηθεί να αποθηκεύσετε τις αλλαγές. Ωστόσο, σε αυτήν την περίπτωση, όλες οι άλλες αλλαγές που έγιναν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου εργασίας με τον πίνακα θα αγνοηθούν.

Ρύθμιση του πρωτεύοντος κλειδιού

Αφού οριστούν όλα τα πεδία, θα πρέπει να επιλέξετε τουλάχιστον ένα πεδίο για χρήση ως πρωτεύον κλειδί. Οι δηλώσεις πρωτεύοντος κλειδιού αποτρέπουν την εισαγωγή διπλότυπων μπλοκ δεδομένων, επειδή το πεδίο πίνακα που χρησιμοποιείται ως πρωτεύον κλειδί περιέχει ένα μοναδικό αναγνωριστικό για κάθε μπλοκ δεδομένων. Αυτό το πεδίο δεν μπορεί να περιέχει την ίδια τιμή σε δύο διαφορετικές εγγραφές.

Το πρωτεύον κλειδί μπορεί να οριστεί μόνο σε λειτουργία σχεδίασης πίνακα. Επισημάνετε το πεδίο που πρέπει να γίνει το πεδίο πρωτεύοντος κλειδιού και καλέστε την οδηγία Set Primagu Key από το μενού Επεξεργασία. Το σημειωμένο πεδίο υποδεικνύεται αμέσως με ένα εικονίδιο κλειδιού στη στήλη επιλογής (αυτό είναι σημάδι ότι το πεδίο έχει δηλωθεί ως πρωτεύον κλειδί) και ευρετηριάζεται ανάλογα.

Εάν ο πίνακας που δημιουργείτε δεν έχει δηλωμένο πρωτεύον κλειδί κατά την έξοδο από τη λειτουργία σχεδίασης, η Access θα σας ρωτήσει εάν θα συμπεριλάβετε ένα πεδίο πρωτεύοντος κλειδιού στον πίνακα. Εάν ο χρήστης απαντήσει θετικά (Ναι), τότε η Access θα δημιουργήσει ένα ειδικό πεδίο που ονομάζεται ID στο οποίο θα καταχωρείται για κάθε μπλοκ δεδομένων.

Η έννοια ενός πίνακα, πεδίου, εγγραφής. Τα κύρια στάδια εργασίας με βάσεις δεδομένων σε περιβάλλον συστήματος διαχείρισης βάσεων δεδομένων. Χαρτογράφηση του μοντέλου σχέσης οντοτήτων της βάσης δεδομένων. Ιδιότητες πεδίου, τύποι δεδομένων. Εισαγωγή δεδομένων σε πίνακες. Ταξινόμηση, αναζήτηση και φιλτράρισμα δεδομένων.

Τραπέζιείναι ένα σύνολο πεδίων με όνομα που περιγράφουν τις ιδιότητες των αντικειμένων.

Ο πίνακας παρέχει αντανάκλαση δεδομένων με τη μορφή γραμμών και στηλών. Η στήλη περιέχει χαρακτηριστικά αντικειμένων. συμβολοσειρά - ένα σύνολο χαρακτηριστικών για μια παρουσία ενός αντικειμένου. Μια εγγραφή είναι μια σειρά σε έναν πίνακα βάσης δεδομένων

Πεδίο- μια στήλη πίνακα σχεδιασμένη να αποθηκεύει τις τιμές μιας συγκεκριμένης ιδιότητας (παραμέτρου) ενός αντικειμένου.

Ρεκόρ- σειρά τραπεζιού. Μία εγγραφή περιέχει δεδομένα για ένα ξεχωριστό αντικείμενο, το οποίο περιγράφεται σε βάσεις δεδομένων.

Το Access DBMS σάς επιτρέπει να δημιουργείτε αντικείμενα βάσης δεδομένων που θα περιέχουν πληροφορίες από διάφορους πίνακες. Για να γίνει αυτό, πρέπει να δημιουργήσετε μια σχέση μεταξύ των πινάκων. Κατά τη δημιουργία μιας σχέσης, οι εγγραφές σε αυτούς τους πίνακες θα συγχωνεύονται (συνδέονται). Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιούν όρους υπό όρους και μιλούν για βασικό και εξαρτημένο πίνακα. Και οι δύο πίνακες πρέπει να έχουν πεδία που έχουν τις ίδιες τιμές. Τότε η σύνδεση μεταξύ των πινάκων θα είναι αυτό το ζεύγος πεδίων (ένα στον βασικό πίνακα, το δεύτερο στον εξαρτημένο πίνακα). Τα σχετικά πεδία μπορεί να έχουν διαφορετικά ονόματα, αλλά ο τύπος τιμής αυτών των πεδίων πρέπει να είναι ο ίδιος.

Ο σχεδιασμός της βάσης δεδομένων αποτελείται από εννοιολογικά, λογικά και φυσικά στάδια. Κάθε στάδιο χρησιμοποιεί το δικό του μοντέλο δεδομένων.

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την κατασκευή ενός εννοιολογικού μοντέλου βάσης δεδομένων. Μία από τις πιο κοινές μεθόδους βασίζεται σε ένα μοντέλο, το οποίο βασίζεται στην αναπαράσταση της θεματικής περιοχής με τη μορφή δύο τύπων αντικειμένων - οντοτήτων και σχέσεων.

Μια οντότητα είναι ένα αντικείμενο τομέα που είναι ένα σύνολο στοιχείων. Παραδείγματα οντοτήτων είναι μαθητές, αντικείμενα, σύλλογοι. Κάθε στοιχείο οντότητας είναι ένα συγκεκριμένο παράδειγμα. Οι οντότητες αντιπροσωπεύονται στη βάση δεδομένων ως πίνακας. Το όνομα οντότητας είναι το όνομα του πίνακα, τα χαρακτηριστικά είναι τα ονόματα στηλών του πίνακα και οι παρουσίες είναι οι σειρές του πίνακα.

Υπάρχει μια έννοια του βαθμού σύνδεσης μεταξύ οντοτήτων που σχετίζονται με τη σχέση.

Ο βαθμός μιας σχέσης καθορίζει πόσες περιπτώσεις μιας οντότητας μπορούν να συσχετιστούν με περιπτώσεις μιας άλλης οντότητας που ανήκει σε αυτή τη σχέση.

Στο στάδιο του λογικού σχεδιασμού, οι οντότητες και οι σχέσεις μετατρέπονται σε ένα λογικό μοντέλο δεδομένων που έχει δημιουργηθεί σύμφωνα με τους νόμους της λογικής. Όπως αναφέραμε ήδη στο πρώτο μάθημα, υπάρχουν αρκετά μοντέλα λογικών δεδομένων. Ανάμεσά τους υπάρχουν σχεσιακά, ιεραρχικά και δικτυακά. Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο μοντέλο σήμερα είναι το σχεσιακό μοντέλο. Στα αγγλικά, το "σχέση" είναι μια στάση, εξ ου και το όνομα του μοντέλου.
Η σχέση αναπαρίσταται ως ένας πίνακας που αποτελείται από γραμμές και στήλες. Κάθε στήλη μιας σχέσης ονομάζεται πεδίο και κάθε γραμμή ονομάζεται εγγραφή. Ονόματα πεδίων - ιδιότητες. Σε αντίθεση με έναν κανονικό πίνακα, η κύρια ιδιότητα μιας σχέσης είναι ότι δεν πρέπει να περιέχει πανομοιότυπες εγγραφές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι μια σχέση αντικατοπτρίζει το όνομα ενός συγκεκριμένου συνόλου αντικειμένων και κάθε καταχώρηση αντιπροσωπεύει ένα στοιχείο αυτού του συνόλου. Φυσικά, τα στοιχεία του συνόλου πρέπει να είναι διαφορετικά.

Τα χαρακτηριστικά (ομάδες χαρακτηριστικών) διασφαλίζουν τη μοναδικότητα (μη επαναληψιμότητα) κάθε σειράς, η οποία ονομάζεται κλειδί σχέσης. Μπορεί να υπάρχουν πολλά κλειδιά σε μια σχέση.

Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι για την κατασκευή ενός εννοιολογικού μοντέλου βάσης δεδομένων. Μία από τις πιο κοινές μεθόδους βασίζεται στο μοντέλο ER. Αυτό το μοντέλο βασίζεται στην αναπαράσταση της θεματικής περιοχής με τη μορφή δύο τύπων αντικειμένων - οντοτήτων και σχέσεων.

Μια οντότητα είναι ένα αντικείμενο τομέα που είναι ένα σύνολο στοιχείων. Παραδείγματα οντοτήτων είναι μαθητές, αντικείμενα, σύλλογοι. Κάθε στοιχείο μιας οντότητας είναι ένα συγκεκριμένο παράδειγμα, για παράδειγμα, ένας μαθητής Sidorov ή το θέμα "μαθηματικά". Κατά κανόνα, οι οντότητες εκφράζονται με ουσιαστικά. Οι οντότητες αντιπροσωπεύονται στη βάση δεδομένων ως πίνακας. Το όνομα οντότητας είναι το όνομα του πίνακα, τα χαρακτηριστικά είναι τα ονόματα στηλών του πίνακα και οι παρουσίες είναι οι σειρές του πίνακα. Στον πίνακα δείχνει πώς να κατανοήσουμε τους βασικούς όρους της οντότητας.

Οντότητα STUDENT είναι το όνομα της οντότητας.

Έχουμε συνηθίσει στο γεγονός ότι οποιαδήποτε πληροφορία μπορεί να τοποθετηθεί σε έναν πίνακα. Ωστόσο, οι πίνακες οντοτήτων διαφέρουν από τους κανονικούς πίνακες στο ότι δεν μπορούν να έχουν δύο ίδιες σειρές.

Για παράδειγμα, ας έχει η οντότητα STUDENT τα χαρακτηριστικά ΕΠΩΝΥΜΟ, ΟΝΟΜΑ, ΠΑΤΡΟΝΙΚΟ ΟΝΟΜΑ, ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΓΕΝΝΗΣΗΣ, ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΟΙΚΙΑΣ. Θα το γράψουμε με αυτή τη μορφή: ΜΑΘΗΤΗΣ (ΕΠΩΝΥΜΟ, ΟΝΟΜΑ, ΠΑΤΡΩΝΙΚΟ ΟΝΟΜΑ, ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΓΕΝΝΗΣΗΣ, ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΟΙΚΙΑΣ). Παραδείγματα περιπτώσεων αυτής της οντότητας είναι (Sidorov, Petr, Vasilyevich, 02/01/1985, Tsvetochnaya St. 33), (Ivanova, Olga, Borisovna 05/12/1986, Pobedy Avenue, 231, apt. 3).

Οι σχέσεις αντικατοπτρίζουν τις σχέσεις μεταξύ οντοτήτων που είναι σημαντικές για τη σχεδιασμένη βάση δεδομένων. Πρόκειται για συνδέσεις - ΜΑΘΗΣΗ (μαθητής στην τάξη), ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ (θέμα καθηγητή για τάξη στο γραφείο) κ.λπ. Κατά κανόνα, οι συνδέσεις εκφράζονται με ρήματα.

Η σχέση μεταξύ οντοτήτων μπορεί να απεικονιστεί ως γραμμές μεταξύ συγκεκριμένων περιπτώσεων. Το παρακάτω απεικονίζει τη σχέση ΕΠΙΣΚΕΨΗΣ μεταξύ των οντοτήτων STUDENT και CIRCLE. Εάν μια οντότητα μπορεί να αναπαρασταθεί ως πίνακας, τότε για να αναπαραστήσετε τις σχέσεις πρέπει να δημιουργήσετε πρόσθετους πίνακες που περιέχουν πληροφορίες σχετικά με τα δεδομένα που συνδέονται.

Πρόσβαση σε αντικείμενα DBMS:

Ένας πίνακας είναι ένας οργανισμός για την αποθήκευση δεδομένων με τη μορφή ενός δισδιάστατου πίνακα. Είναι το κύριο αντικείμενο της βάσης δεδομένων. Τα υπόλοιπα προέρχονται από τον πίνακα.

Φόρμα - βοηθά στη δημιουργία διεπαφής χρήστη, χρησιμοποιείται για την εισαγωγή, αλλαγή ή εμφάνιση δεδομένων.

Τα ερωτήματα είναι αντικείμενα για επιλογή και φιλτράρισμα δεδομένων πίνακα σύμφωνα με ορισμένα κριτήρια.

Έκθεση - δημιουργία εγγράφων.

Οι μακροεντολές είναι μια περιγραφή ενεργειών με τη μορφή μιας ακολουθίας εντολών και η αυτόματη εκτέλεσή τους.

Οι λειτουργικές μονάδες είναι προγράμματα στη Visual Basic που αναπτύσσονται από τον χρήστη για την υλοποίηση μη τυπικών διαδικασιών.

Δημιουργία πινάκων.

Οι πίνακες είναι αντικείμενα που αποθηκεύουν απευθείας δεδομένα.

Μπορείτε να δημιουργήσετε έναν πίνακα επιλέγοντας το παράθυρο DB στην καρτέλα Table και χρησιμοποιώντας το Designer ή Wizard. Υπάρχουν όμως και άλλοι τρόποι (βλ. πίνακα).

Για να συμπληρώσετε έναν πίνακα, πρέπει να μεταβείτε στη λειτουργία πλήρωσης πίνακα ανοίγοντάς τον.

Συμπλήρωση πινάκων.

Οι πίνακες αποτελούνται από πεδία και εγγραφές. Τα πεδία είναι στήλες και οι εγγραφές είναι σειρές. Η καταχώριση σε έναν πίνακα σημαίνει τη συμπλήρωση μιας σειράς. Για να δημιουργήσετε έναν πίνακα, πρέπει να ορίσετε τα πεδία του, τους τύπους δεδομένων αυτών των πεδίων και μερικές φορές ορισμένες πρόσθετες ιδιότητες αυτών των πεδίων. Δεν καταλαμβάνουν όλα τα δεδομένα τον ίδιο χώρο σε έναν υπολογιστή. Για να τα αποθηκεύσετε συμπαγή, είναι απαραίτητο να ορίσετε με σαφήνεια τον τύπο τους.

Τύποι δεδομένων.

Στους πίνακες της Access, μπορείτε να καθορίσετε τύπους δεδομένων.

ΜΟΡΦΗ	ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΓΙΑ ΟΘΟΝΗ
Κείμενο	Σύντομες αλφαριθμητικές τιμές, όπως επώνυμο ή διεύθυνση.
Αριθμός	Αριθμητικές τιμές, όπως απόσταση. Σημειώστε ότι υπάρχει ξεχωριστός τύπος δεδομένων για νομισματικές μονάδες.
Νομισματική μονάδα	Νομισματικές αξίες.
Όχι πραγματικά	Ναι και Όχι τιμές και πεδία που περιέχουν μόνο μία από τις δύο τιμές.
Ημερομηνία και ώρα	Τιμές ημερομηνίας και ώρας για έτη από 100 έως 9999.
Πλούσιο κείμενο	Κείμενο ή συνδυασμός κειμένου και αριθμών που μπορούν να μορφοποιηθούν χρησιμοποιώντας στοιχεία ελέγχου χρώματος και γραμματοσειράς.
Υπολογισμένο πεδίο	Αποτελέσματα υπολογισμού. Οι υπολογισμοί πρέπει να χρησιμοποιούν άλλα πεδία από τον ίδιο πίνακα. Το εργαλείο δημιουργίας εκφράσεων χρησιμοποιείται για τη δημιουργία υπολογισμών.
Συνημμένα	Συνημμένα σε εγγραφές βάσης δεδομένων, αρχεία υπολογιστικών φύλλων, έγγραφα, γραφήματα και άλλους υποστηριζόμενους τύπους αρχείων, παρόμοια με συνημμένα σε μηνύματα email.
Υπερσυνδέσεις	Κείμενο ή συνδυασμός κειμένου και αριθμών που αποθηκεύεται ως κείμενο και χρησιμοποιείται ως διεύθυνση υπερσυνδέσμου.
Σημείωση	Μακρά κομμάτια κειμένου. Το πεδίο Σημείωση χρησιμοποιείται συχνά για την αποθήκευση μιας λεπτομερούς περιγραφής ενός προϊόντος.
Υποκατάσταση	Μια λίστα τιμών από έναν πίνακα ή ένα ερώτημα ή ένα σύνολο τιμών που καθορίστηκαν κατά τη δημιουργία του πεδίου. Μπορείτε να δημιουργήσετε ένα πεδίο αναζήτησης χρησιμοποιώντας τον Οδηγό αναζήτησης. Ο τύπος δεδομένων στο πεδίο αναζήτησης είναι κείμενο ή αριθμητικός, ανάλογα με τις επιλογές που επιλέξατε στον οδηγό.

Εισαγωγή και επεξεργασία.

Η εισαγωγή και η επεξεργασία δεδομένων πραγματοποιείται με εναλλαγή μεταξύ των λειτουργιών Προβολή πίνακα και Σχεδίαση.

Αν και οι φόρμες είναι οι καλύτερες για την εισαγωγή δεδομένων, ειδικά σε βάσεις δεδομένων της Access με πολλούς χρήστες, μπορείτε να εισαγάγετε και να επεξεργαστείτε δεδομένα απευθείας σε έναν πίνακα.

Ο τύπος των δεδομένων που μπορεί να εισάγει ένας χρήστης σε έναν πίνακα εξαρτάται από τις ακόλουθες πτυχές.

Από προεπιλογή, τα πεδία στους πίνακες περιέχουν έναν συγκεκριμένο τύπο δεδομένων, όπως κείμενο ή αριθμούς. Θα πρέπει να εισαγάγετε τον τύπο δεδομένων που λαμβάνει το αντίστοιχο πεδίο.

Διαφορετικά εμφανίζεται ένα μήνυμα σφάλματος.

Εάν εφαρμοστεί μια μάσκα εισαγωγής σε ένα πεδίο, μια μορφή που αποτελείται από σταθερούς χαρακτήρες (όπως παρενθέσεις, τελείες ή παύλες) και ειδικούς χαρακτήρες μάσκας που υποδεικνύουν πού, σε ποια ποσότητα και τι τύπο δεδομένων μπορούν να εισαχθούν, μπορεί να χρειαστείτε για την εισαγωγή δεδομένων σε συγκεκριμένη μορφή.

Με εξαίρεση τα συνημμένα και τις λίστες πολλών τιμών, τα περισσότερα πεδία μπορούν να δέχονται μόνο έναν τύπο δεδομένων. Εάν δεν γνωρίζετε εάν ένα πεδίο μπορεί να περιέχει συνημμένα, ελέγξτε τις ιδιότητές του. Εάν το πεδίο είναι μια λίστα πολλών τιμών, εμφανίζεται ένα πλαίσιο ελέγχου δίπλα σε κάθε στοιχείο λίστας.

Έννοια της γλώσσας SQL.

Η γλωσσική υποστήριξη για τη διεξαγωγή συναλλαγών είναι, κατά κανόνα, η γλώσσα SQL. Οι γλώσσες σχεσιακού λογισμού βασίζονται στον κλασικό λογισμό κατηγορήματος. Παρέχουν στον χρήστη ένα σύνολο κανόνων για τη σύνταξη ερωτημάτων βάσης δεδομένων. Ένα τέτοιο αίτημα περιέχει μόνο πληροφορίες σχετικά με το επιθυμητό αποτέλεσμα. Με βάση το αίτημα, το σύστημα διαχείρισης της βάσης δεδομένων αυτόματα, σχηματίζοντας νέες σχέσεις, παράγει το επιθυμητό αποτέλεσμα. Οι γλώσσες σχεσιακού λογισμού είναι μη διαδικαστικές. Η πρώτη γλώσσα σχεσιακού λογισμού, η ALFA, αναπτύχθηκε από τον ίδιο τον E.F. Codd.

Επί του παρόντος, η γλώσσα SQL (Structured Query Language) έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη. Η γλώσσα SQL αναπτύχθηκε από την IBM στα μέσα της δεκαετίας του '70 και στη συνέχεια εγκρίθηκε και υποστηρίχθηκε από πολλές εταιρείες ως τυπική γλώσσα για τη διαχείριση σχεσιακών βάσεων δεδομένων. Αυτή η ομιλία αναπτύχθηκε με βάση το γλωσσικό πρότυπο που χρησιμοποιείται στο σύστημα διαχείρισης βάσεων δεδομένων dBase. Η Διεθνής Ομοσπονδία Επεξεργασίας Πληροφοριών (AFIP) και ο Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (ISO) διαμορφώνουν και διευκρινίζουν πρότυπα για περαιτέρω ανάπτυξη της γλώσσας SQL. Η ομιλία επικεντρώνεται στην εκτέλεση πράξεων με δεδομένα που παρουσιάζονται με τη μορφή ενός λογικά διασυνδεδεμένου συνόλου πινάκων. Η κύρια διαφορά από την αρχική γλώσσα dBase είναι ότι η SQL έχει σχεδιαστεί για λειτουργίες πίνακα, ενώ η dBase είναι προσανατολισμένη στην εγγραφή.

Λειτουργίες της γλώσσας SQL.

Η χρήση της έννοιας των πράξεων που εστιάζονται στην αναπαράσταση δεδομένων σε πίνακα κατέστησε δυνατή τη δημιουργία μιας συμπαγούς γλώσσας SQL με ένα μικρό σύνολο εντολών. Αυτή η προσέγγιση καθιστά αρκετά εύκολο τον ορισμό, την εμφάνιση και την ενημέρωση πληροφοριών στη βάση δεδομένων, απλοποιώντας τον προγραμματισμό σύνθετων ερωτημάτων. Ένα χαρακτηριστικό των εντολών γλώσσας SQL είναι ότι εστιάζονται περισσότερο στο τελικό αποτέλεσμα της επεξεργασίας δεδομένων παρά στη διαδικασία αυτής της επεξεργασίας. Το σύστημα καθορίζει τη βέλτιστη διαδρομή για την έξοδο των δεδομένων. Η SQL είναι μη διαδικαστική γλώσσα. Το πλήρες σύνολο εντολών SQL περιλαμβάνει περίπου 30 εντολές.

Ένας πίνακας SQL είναι μια συλλογή από σειρές και στήλες, στις οποίες οι σειρές του πίνακα αντιστοιχούν σε εγγραφές και οι στήλες αντιστοιχούν σε πεδία. Εκτός από τους κανονικούς πίνακες, η γλώσσα SQL σας επιτρέπει να δημιουργήσετε έναν ειδικό τύπο πίνακα - μια επιλογή. Ένα δείγμα είναι ένα υποσύνολο γραμμών και στηλών από έναν ή περισσότερους πίνακες. Ένα δείγμα ονομάζεται συχνά εικονικός πίνακας, καθώς στην πραγματικότητα δεν περιέχει δεδομένα, αλλά επιτρέπει μόνο την αναπαραγωγή τους. Τα δεδομένα στο δείγμα αντικατοπτρίζουν πραγματικές αλλαγές στους αντίστοιχους πίνακες και αντίστροφα, μια αλλαγή στα δεδομένα σε ενημερωμένα δείγματα οδηγεί σε αλλαγή αυτών των δεδομένων στους πρωτεύοντες πίνακες.

Η αποτελεσματική χρήση των εντολών SQL επιτυγχάνεται με τη χρήση και τη δημιουργία συγκεκριμένων πληροφοριών που σας επιτρέπουν να αναφέρετε κάθε πίνακα και επιλογή. Αυτές οι πληροφορίες περιέχονται σε αρχεία που ονομάζονται κατάλογοι πινάκων, τα οποία δημιουργούνται κατά τη δημιουργία της βάσης δεδομένων. Κάθε εντολή SQL τελειώνει με ";". Κάθε εντολή SQL, που ονομάζεται ρήτρα, ξεκινά με ένα ρήμα που καθορίζει το όνομα της υποκείμενης λειτουργίας. Πολλές εντολές περιέχουν λέξεις-κλειδιά και ρήτρες που διευκρινίζουν την εκτέλεση βασικών λειτουργιών. Επιπλέον, η εντολή SQL πρέπει να περιλαμβάνει τα δεδομένα που θα υποστούν επεξεργασία και (ή) τις λειτουργίες που πρέπει να εκτελεστούν σε αυτά τα δεδομένα.

Η γλώσσα SQL λειτουργεί με την έννοια των βάσεων δεδομένων που περιέχουν όλες τις πληροφορίες που είναι απαραίτητες για την επεξεργασία δεδομένων σε ένα πρόγραμμα εφαρμογής. Μια πλήρης βάση δεδομένων SQL περιλαμβάνει τα ακόλουθα στοιχεία:

· πίνακες - βασικές δομές δεδομένων σε βάσεις δεδομένων.

· επιλέγει - ένας τύπος εικονικού πίνακα που παρέχει είσοδο/έξοδο συγκεκριμένων γραμμών και στηλών από έναν ή περισσότερους πίνακες.

· συνώνυμα - εναλλακτικές ονομασίες πινάκων και επιλογών.

· Αρχεία ευρετηρίου που είναι προσαρτημένα σε πίνακες για την παροχή γρήγορης ανάκτησης δεδομένων και τη διατήρηση της ακεραιότητας της βάσης δεδομένων.

· κατάλογοι - ένα σύνολο πινάκων σε κάθε βάση δεδομένων που περιγράφουν τις βάσεις δεδομένων και το περιεχόμενό τους.

Ανάπτυξη της γλώσσας SQL.

Το πρώτο πρότυπο γλώσσας SQL εμφανίστηκε το 1989 (SQL-89) και υποστηρίχθηκε από σχεδόν όλα τα εμπορικά συστήματα διαχείρισης σχεσιακών βάσεων δεδομένων. Ήταν γενικού χαρακτήρα και επέτρεπε ευρεία ερμηνεία. Τα πλεονεκτήματα του SQL-89 μπορούν να θεωρηθούν η τυποποίηση της σύνταξης και της σημασιολογίας των τελεστών επιλογής και χειρισμού δεδομένων, καθώς και η στερέωση μέσων για τον περιορισμό της ακεραιότητας της βάσης δεδομένων. Ωστόσο, αυτή η έκδοση στερείται ενοτήτων όπως ο χειρισμός σχήματος βάσης δεδομένων και η δυναμική SQL.

Η μη πληρότητα των απαιτήσεων της SQL -89 οδήγησε στη δημιουργία το 1992 της επόμενης έκδοσης της γλώσσας SQL -92, η οποία κάλυπτε ένα ευρύτερο φάσμα λειτουργιών: χειρισμός της δομής της βάσης δεδομένων, διαχείριση συναλλαγών και συνεδριών, δυναμική SQL. Η τυπική έκδοση έχει τρία επίπεδα: βασικό, ενδιάμεσο και πλήρες. Μόνο οι πιο πρόσφατες εκδόσεις συστημάτων διαχείρισης βάσεων δεδομένων παρέχουν συμβατότητα με το πλήρες πρότυπο. Οι εργασίες για τη βελτίωση αυτής της γλώσσας δεν σταματούν. Βελτιώσεις θα γίνουν, πρώτα απ' όλα, προς την κατεύθυνση της ενεργοποίησης του μηχανισμού ενεργοποίησης και του καθορισμού ενός προσαρμοσμένου τύπου δεδομένων.

Σχέδιο

1. Η έννοια ενός μοντέλου δεδομένων, βάσης δεδομένων. Έννοια και σκοπός συστημάτων διαχείρισης βάσεων δεδομένων.
2. Επισκόπηση του μοντέλου σχεσιακών δεδομένων. Μοντέλο σχέσης οντότητας. Η έννοια της σχέσης, χαρακτηριστικό, κλειδί, σύνδεση. Ταξινόμηση συνδέσεων με πολλαπλότητα και πληρότητα. Κανόνες για την κατασκευή ενός μοντέλου δεδομένων τομέα.

3. Η έννοια του πίνακα, πεδίου, εγγραφής. Τα κύρια στάδια εργασίας με βάσεις δεδομένων σε περιβάλλον συστήματος διαχείρισης βάσεων δεδομένων. Χαρτογράφηση του μοντέλου σχέσης οντοτήτων της βάσης δεδομένων. Ιδιότητες πεδίου, τύποι δεδομένων. Εισαγωγή δεδομένων σε πίνακες. Ταξινόμηση, αναζήτηση και φιλτράρισμα δεδομένων.

4. Η έννοια ενός ερωτήματος σε μια σχεσιακή βάση δεδομένων. Η έννοια της γλώσσας ερωτημάτων SQL.

5. Δημιουργήστε πίνακες, φόρμες, ερωτήματα και αναφορές χρησιμοποιώντας οδηγούς.

6. Ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του DBMS και άλλων προγραμμάτων που έχουν σχεδιαστεί για την επεξεργασία εγγράφων. Κοινή χρήση βάσεων δεδομένων.

Η έννοια ενός μοντέλου δεδομένων, βάση δεδομένων. Έννοια και σκοπός συστημάτων διαχείρισης βάσεων δεδομένων.

Βάση δεδομένων (DB)είναι μια δομημένη συλλογή αλληλένδετων δεδομένων μιας συγκεκριμένης θεματικής περιοχής (πραγματικά αντικείμενα, διαδικασίες, φαινόμενα κ.λπ.).

Παραδείγματα: βάση δεδομένων σχετικά με τη διαθεσιμότητα των φαρμάκων. DB στο αεροσκάφος, σύστημα δρομολογίων τρένων ή DB πωλήσεων εισιτηρίων μεταφοράς. Βάση δεδομένων εγγράφων μαθητών σχολείου, ντουλάπι αρχείων του τμήματος προσωπικού ή βιβλιοθηκών κ.λπ.

Η έλευση της τεχνολογίας των υπολογιστών έχει αυξήσει την αποτελεσματικότητα της εργασίας με βάσεις δεδομένων. Η πρόσβαση και η διαχείριση δεδομένων πραγματοποιείται στο περιβάλλον ενός ειδικού πακέτου λογισμικού - ενός συστήματος διαχείρισης βάσεων δεδομένων (DBMS).

DBMSείναι ένα πρόγραμμα που χρησιμοποιείται για την αποθήκευση, επεξεργασία και αναζήτηση πληροφοριών σε βάσεις δεδομένων.

Η οργάνωση των δεδομένων στην εσωτερική σφαίρα χαρακτηρίζεται από δύο επίπεδα - λογικό και φυσικό. Φυσική οργάνωση δεδομένωνκαθορίζει τη μέθοδο τοποθέτησης δεδομένων απευθείας στα μέσα της μηχανής. Λογική οργάνωση δεδομένωνστα μέσα μηχανής εξαρτάται από το λογισμικό, την οργάνωση και τη συντήρηση των δεδομένων στην εσωτερική σφαίρα. Η μέθοδος λογικής οργάνωσης των δεδομένων καθορίζεται από τον τύπο των δομών δεδομένων που χρησιμοποιούνται και τον τύπο του μοντέλου που υποστηρίζεται από λογισμικό.

Μοντέλο δεδομένωνείναι ένα σύνολο διασυνδεδεμένων δομών δεδομένων και λειτουργιών σε αυτές τις δομές. Για να τοποθετηθούν οι ίδιες πληροφορίες στην εσωτερική σφαίρα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικές δομές και μοντέλα δεδομένων. Αυτό εξαρτάται από τον χρήστη, από το υλικό και το λογισμικό και καθορίζεται από την πολυπλοκότητα των αυτοματοποιημένων εργασιών και τον όγκο των πληροφοριών.

Υπάρχουν τέτοια μοντέλα δεδομένων: ιεραρχικά, σχεσιακά, μετασχεσιακά, πολυδιάστατα, αντικειμενοστραφή.

Με βάση τη δομή της οργάνωσης των πληροφοριών σε μια βάση δεδομένων, διακρίνονται τα ακόλουθα μοντέλα βάσεων δεδομένων: ιεραρχικά, δικτυακά και σχεσιακά.

Μοντέλο ιεραρχικής βάσης δεδομένων. Αυτό το μοντέλο είναι μια δομή δεδομένων που ταξινομούνται από γενικό σε ειδικό. μοιάζει με «δέντρο» (γραφική παράσταση), επομένως έχει τις ίδιες παραμέτρους: επίπεδο, κόμβος, σύνδεση. Το μοντέλο λειτουργεί με την ακόλουθη αρχή: πολλοί κόμβοι χαμηλότερου επιπέδου συνδέονται μέσω επικοινωνίας με έναν κόμβο υψηλότερου επιπέδου.

Μοντέλο ιεραρχικής βάσης δεδομένωνέχει τις ακόλουθες ιδιότητες: αρκετοί κόμβοι χαμηλότερου επιπέδου συνδέονται μόνο με έναν κόμβο υψηλότερου επιπέδου. ένα δέντρο ιεραρχίας έχει μόνο μία κορυφή, η οποία δεν υπόκειται σε άλλη. κάθε κόμβος έχει το δικό του όνομα, υπάρχει μόνο μία διαδρομή από την κορυφή του δέντρου (κόμβος ρίζας) σε οποιονδήποτε κόμβο στη δομή.

Μοντέλο βάσης δεδομένων δικτύου. Γενικά μοιάζει με ιεραρχικό. Έχει τις ίδιες συστατικές δομές, αλλά διαφέρει ως προς τη φύση της μεταξύ τους σχέσης. Υπάρχει αυθαίρετος, απεριόριστος αριθμός στοιχείων-σύνδεση μεταξύ των στοιχείων της κατασκευής.

Μοντέλο σχεσιακής βάσης δεδομένων. (Η προέλευση του ονόματος είναι από τη λατινική λέξη relatio - σχέση). Το μοντέλο βασίζεται στις σχέσεις μεταξύ των στοιχείων της δομής. Αντιπροσωπεύει έναν πίνακα ή μια συλλογή διασυνδεδεμένων δισδιάστατων πινάκων.

Το σχεσιακό μοντέλο δημιουργείται με βάση έναν δισδιάστατο πίνακα.

Σειρά πίνακαείναι μια εγγραφή που περιέχει