3. Сетевая и иерархическая модель данных Сетевая модель

В абстрактной форме сетевая модель имеет вид:

Включает набор файлов данных, связанных произвольным набором связей.

Реализация СУБД накладывает ограничения на реализацию моделей. Основные сетевые модели построены по рекомендациям cudasyl.

Отдельно описывается структура записи в файлах и отдельно описывается сетевая структура. Сеть описывается, как множество наборов. Описание набора включает указание файла-члена, файла-владельца и способов их связи. Реализуется связь 1:М как частный случай 1:1. Допустимо многократное владение, многократное членство, независимые одиночные файлы. Ограничения: не разрешается связь М:М требуется уникальность экземпляров внутри одного экземпляра набора. Для описания целостности задаются классы членства:

1. Фиксированное членство. Подчиненная запись должна иметь владельца и не должна его менять.

2. Обязательное членство. Запись обязывается иметь владельца и может его сменить.

3. Необязательное членство. Подчиненная запись не обязана иметь владельца.

Типовые операции с данными:

1. С ограничением целостности

1. Добавление

2. Изменение

3. Удаление записи

2. Связи

4. Подключение

5. Переключение

6. Отключение подчиненных записей

3. Операции навигации

7. поиск по ключу в главном файле

8. переход на подчиненную запись

9. переход на следующую подчиненную запись

10. переход на главную запись

Достоинства: допустимость сложной записи, высокое быстродействие.

Недостатки: сложность физической организации, низкая устойчивость.

Иерархическая модель.

Данные упорядочиваются в строгой иерархии. Один тип корневой, остальные – подчиненные по уровням. Допустимо многократное владение, членство – однократное. Связи один ко многим и с фиксированным членством, каскадное удаление.

Достоинства:

• максимально-простая организация;

• максимальные характеристики по объему памяти и быстродействию.

Недостаток: простейшее дерево, нельзя решать сложные задачи -> делают лес, в этом лесу деревья надо связывыть. Для связывания отдельных поддеревьев используется псевдокопирование набора данных. Реальные данные в одной копии, в остальных ссылки на оригинал. Операции такие же, как и в сетевой модели, но нет операций со связями.

Достоинства: высокое быстродействие, компактность.

Недостатки: низкая надежность.

4. Реляционная модель данных

Обозначает – все данные распределяются по отношениям. Отношение описывает тип объекта и их действие в предметной области. Отношение описываются набором атрибутов, которые характеризуют одну из сторон объекта. Совокупность атрибутов образуют заголовок отношения. Кроме заголовка отношение содержит тело. Тело состоит из кортежа. Кортеж описывает отдельный экземпляр объекта или действия. Для этого атрибутам задают конкретное значение. Логически отношение близко к простой таблице.

Ф	И	О	…
… … …	… … …	… … …	… … …

Атрибуты

Ни атрибуты, ни кортежи не упорядочены, поэтому нет понятия текущий кортеж. Каждое отношение имеет первичный ключ - это один или несколько атрибутов, по значениям которых однозначно различаются все кортежи. Ключ должен иметь свойство: уникальность и минимальность. Не бывает в ключевых полях пустых значений. Минимальный ключ не может быть уменьшен без потери ключевых свойств.

Для связывания таблиц в подчиненную таблицу включаются атрибуты, соответствующие ключу главной таблицы. Они образуют внешний ключ. Связь между таблицами – логическая, по совпадению значений первичного и внешнего ключа. Во внешнем ключе не требуется уникальности и обязательности.

Реляционную модель можно описать выражением вида:

Отношения (атрибут 1, атрибут 2, …)

Подчеркиванием выделяется первичный ключ.

Внешний ключ (атрибут 3) к отношению 1.