Prieš sužinodami apie tokią sąvoką kaip duomenų modeliai, tyrinėdami jų tipus, klasifikacijas, taip pat apsvarstydami išsamų aprašymą, reikia suprasti pačią informatikos, apimančios šias sąvokas ir visas sritis, prasmę., tai studijavo. Šiame straipsnyje apžvelgsime pagrindinius šio mokslo terminus ir ramsčius, ypač kalbėsime apie duomenų struktūrų tipus, ryšius jose ir dar daugiau.
Kas yra informacija ir informatika?
Norėdami pereiti prie duomenų modelio struktūros tyrimo, turite suprasti, kas iš esmės yra šie duomenys ir informacija.
Absoliučiai bet kuriuo žmonių visuomenės egzistavimo momentu didžiulį vaidmenį suvaidino informacija, ty informacija, kurią žmogus gavo iš didžiulio ir įvairaus mus supančio pasaulio. Pavyzdžiui, net primityvūs žmonės mums paliko informaciją apie savo paprastą gyvenimo būdą ir tradicijas, pasitelkdami uolų paveikslus.
Nuo to laiko žmonės padarė daugybę mokslinių atradimų, rinko informaciją apie savo pirmtakus ir kaupė kasdieninę informacijąnaujienas, taip įgyjant vis daugiau informacijos ir suteikiant jai tokias savybes kaip vertė ir patikimumas.
Laikui bėgant informacijos kiekis tapo toks didžiulis ir didžiulis, kad žmonija nesugebėjo jos savarankiškai išsaugoti savo atmintyje, apdoroti rankiniu būdu ir atlikti su ja jokių veiksmų. Todėl atsirado poreikis šiandieniniam fundamentiniam mokslui – informatikai, į kurio sritį patenka žmogaus veiklos sritis, susijusi su įvairiomis informacijos transformacijomis. Informatika apima beveik visas mūsų gyvenimo sritis: nuo paprastų matematinių skaičiavimų iki sudėtingo inžinerinio ir architektūrinio projektavimo, taip pat animacinių ir animacinių filmų kūrimo. Ji nustato tokius pagrindinius tikslus kaip automatizuotas informacijos apdorojimas, struktūrizavimas, saugojimas ir perdavimas.
Šiandienos temoje konkrečiai paliesime informacijos struktūrizavimą, būtent kalbėsime apie duomenų modelį. Tačiau prieš tai reikėtų išsiaiškinti kai kuriuos kitus dalykus, tiesiogiai susijusius su mūsų pokalbio tema. Būtent: duomenų bazės ir DBVS.
Duomenų bazės ir DBVS
Duomenų bazės (DB) yra struktūrinės informacijos tipas.
Šis terminas reiškia bendrą informacijos rinkinį, kuris yra logiškai susijęs. Duomenų bazės yra struktūros, kurios aktyviai naudojamos dinamiškose svetainėse, kuriose yra didžiulis informacijos kiekis. Pavyzdžiui, tai yra įvairių internetinių parduotuvių, fondų portalų ištekliaižiniasklaidos ar kitų įmonių š altinių.
Duomenų bazių valdymo sistemos (DBVS) – tai įvairios programinės įrangos rinkinys, skirtas kurti duomenų bazes, palaikyti jas tinkamoje formoje ir organizuoti greitą reikiamos informacijos paiešką jose. Plačiai naudojamos DBVS pavyzdys yra „Microsoft Access“, kuri išleidžiama vienoje „Microsoft Office“eilutėje. Išskirtinis šios DBVS bruožas yra tas, kad dėl joje esančios VBA kalbos pačioje Access galima kurti programas, veikiančias duomenų bazių pagrindu.
Duomenų bazės gali būti klasifikuojamos pagal kelis skirtingus kriterijus:
- Pagal modelio tipą (jie bus aptarti).
- Pagal saugojimo vietą (standartąjį diską, RAM, optinius diskus).
- Pagal naudojimo tipą (vietinis, t. y. vienas vartotojas turi prieigą; terpė, tai yra, duomenis duomenų bazėje gali peržiūrėti keli žmonės; bendrai – tokios duomenų bazės yra keliuose serveriuose ir asmeniniuose kompiuteriuose, tai yra, galimybę peržiūrėti informaciją juose turi daug žmonių).
- Pagal informacijos turinį (mokslinę, istorinę, leksikografinę ir kt.).
- Pagal bazės tikrumo laipsnį (centralizuotas ir paskirstytas).
- Pagal homogeniškumą (atitinkamai heterogeniškas ir vienalytis).
Ir daug kitų, mažiau reikšmingų funkcijų.
Pagrindinė tokios duomenų bazės dalis yra duomenų modeliai. Jie atstovaujainformacijos struktūrų ir jos apdorojimo operacijų rinkinys, supaprastinantis ir pagreitinantis reikalingos informacijos paieškos organizavimo procesą.
Duomenų sistemos modeliai: klasifikacija
Yra daug įvairių duomenų bazių, tačiau jos visos yra pagrįstos labiau paplitusiais ir pagrindiniais modeliais. Informacinių duomenų modelių klasifikacija taip pat skirstoma į daugybę skirtingų tipų. Čia yra dažniausiai naudojamos kategorijos:
- hierarchinis modelis;
- tinklo diagrama;
- santykinis modelis;
- objektinės schemos.
Visi šie duomenų modeliai skiriasi vienas nuo kito informacijos pateikimo ir saugojimo juose pobūdžiu.
Tinkamo modelio pasirinkimo kriterijai
Vartotojas gali sukurti duomenų bazę su bet kuriuo iš aukščiau nurodytų tipų. Tačiau reikia pažymėti, kad duomenų modelio pasirinkimas lemia priklausomybę nuo kai kurių veiksnių.
Svarbiausias kriterijus yra tai, ar kliento naudojama DBVS palaiko konkretų modelį. Dauguma DBVS yra sukurtos taip, kad vartotojui būtų pateiktas naudotinas duomenų modelis, tačiau kai kurios iš jų vienu metu palaiko kelis skirtingus analogus. Pažvelkime į jų savybes po vieną.
Hierarchinis modelis
Tai vienas iš duomenų pateikimo modelių tipų, organizuojantis juos kaip elementų rinkinį, išdėstytą eilės tvarka nuo bendro iki konkretaus.
Struktūra yra apverstas medis. Norėdami pasiekti vieną konkretų failąyra vienas būdas.
Hierarchinis modelis turi atitikti tris pagrindines sąlygas:
- Kiekvieną žemesnio lygio mazgą galima prijungti tik prie vieno aukštesnio lygio mazgo.
- Hierarchijoje yra tik vienas pagrindinis šakninis mazgas, kuris nėra pavaldus jokiam kitam mazgui ir yra aukščiausiame lygyje.
- Yra tik vienas kelias į bet kurį hierarchijos mazgą nuo šakninio mazgo.
Santykių tipas yra vienas su daugeliu.
Tinklo modelis
Jis daugiausia priklauso nuo hierarchinės sistemos, turinčios daug bendro su juo. Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų yra nuorodos tipas, o tai reiškia ryšį „daugelis su daugeliu“, o tai reiškia, kad nuorodos gali egzistuoti tarp skirtingų mazgų.
Tinklo modelio pranašumas yra tas, kad jis sunaudoja mažiau kompiuterio resursų atminties ir greičio požiūriu nei kiti modeliai.
Šios schemos trūkumas yra tas, kad jei jums reikia pakeisti saugomų duomenų struktūrą, turėsite pakeisti visas programas, kurios veikia pagal šį tinklo modelį, nes tokia struktūra nėra nepriklausoma.
Santykinis modelis
Šiandien yra labiausiai paplitusi. Objektai ir ryšiai tarp jų šiame duomenų modelyje atvaizduojami lentelėmis, o jose esantys ryšiai laikomi objektais. Tokios lentelės stulpeliai vadinami laukais, o eilutės – įrašais. Kiekviena reliacinio modelio lentelė turi atitiktišias savybes:
- Absoliučiai visi jo stulpeliai yra vienarūšiai, tai yra, visi viename stulpelyje esantys elementai turi būti vienodo tipo ir didžiausio leistino dydžio.
- Kiekvienas stulpelis turi savo unikalų pavadinimą.
- Lentelėje neturėtų būti identiškų eilučių.
- Eilučių ir stulpelių rodymo lentelėje tvarka gali būti savavališka.
Reliaciniame modelyje taip pat atsižvelgiama į šių lentelių ryšių tipus, įskaitant „vienas su vienu“, „vienas su daugeliu“ir „daugelis su daugeliu“ryšius.
Duomenų bazės, sukurtos pagal lentelių santykinį modelį, yra lanksčios, pritaikomos ir labai keičiamos. Kiekvienas duomenų objektas yra suskirstytas į mažiausius ir naudingiausius fragmentus.
Į objektą orientuotas modelis
Į objektą orientuotame duomenų kūrimo modelyje duomenų bazes apibrėžia daugkartinio naudojimo programinės įrangos elementų rinkinys su susijusiomis funkcijomis. Yra kelios skirtingos į objektus orientuotos duomenų bazės:
- Multimedijos duomenų bazė.
- Hipertekstinė duomenų bazė.
Pirmasis apima medijos duomenis. Jame gali būti įvairių vaizdų, kurių, pavyzdžiui, negalima išsaugoti reliaciniame modelyje.
Hipertekstinė duomenų bazė leidžia bet kurį duomenų bazės objektą susieti su bet kuriuo kitu objektu. Tai gana patogu organizuojant bendravimą skirtingų duomenų rinkinyje, tačiau toks modelis toli gražu nėra idealus atliekantskaitinės analizės.
Galbūt į objektą orientuotas modelis yra populiariausias ir naudojamas modelis, nes jame gali būti informacijos lentelių pavidalu, pavyzdžiui, reliacinės, tačiau, skirtingai nei jis, neapsiriboja lentelės įrašais.
Šiek tiek daugiau informacijos
Hierarchinį modelį kompiuterių moksle pirmą kartą panaudojo praėjusio amžiaus septintajame dešimtmetyje IBM, tačiau šiandien jo populiarumas sumažėjo dėl mažo efektyvumo.
Tinklo duomenų modelis jau buvo populiarus aštuntajame dešimtmetyje, kai jį oficialiai apibrėžė Duomenų bazių sistemų kalbų konferencija.
Reliacinės duomenų bazės paprastai rašomos struktūrine užklausų kalba (SQL). Šis modelis buvo išleistas 1970 m.
Išvados
Taigi galime apibendrinti šiandien svarstytus klausimus ir pateikti šias trumpas išvadas:
- Duomenys asmeniniuose kompiuteriuose (PC) gali būti struktūriškai saugomi specialių duomenų bazių pavidalu.
- Bet kurios duomenų bazės pagrindas yra jos modelis.
- Yra keturi pagrindiniai duomenų modelių tipai: hierarchiniai, tinklo, reliaciniai, objektiniai.
- Hierarchiniame modelyje struktūra atrodo kaip apverstas medis.
- Tinklo modelyje yra sąsajų tarp skirtingų mazgų.
- Reliaciniame modelyje ryšiai tarp objektų pateikiami kaip lentelės.
- Į objektą orientuotame modelyje ryšius tarp elementų galima pavaizduoti lentelėmis, bet jomis neapsiriboja.
Pavyzdžiui, pastaruoju atveju gali būtitekstas ir vaizdai.
