• Реляционная модель данных. Объектная модель данных. Объектно–реляционная модель данных.

Реляционная модель была предложена в 1969г. Э. Коддом, сотрудником исследовательского центра компании IBM в Сан-Хосе (Калифорния). Она получила название базовой реляционной модели и стала основой коммерческих реляционных СУБД.

Эта модель основана на математическом понятии отношения (от англ. relation). Операционные возможности модели имеют две эквивалентные формы, одна из которых – реляционная алгебра (Булева алгебра), другая – реляционное исчисление. Это позволило сформировать развитую математическую теорию реляционных моделей данных. СУБД, поддерживающие реляционную модель заняли доминирующее положение среди инстру­ментальных средств разработки систем БД.

В соответствии с реляционной моделью данных база данных (БД) представляется в виде совокупности таблиц, над которыми могут выполняться операции, формулируемые в терминах реляционной алгебры или реляционного исчисления. В реляционной модели операции над объектами БД имеют теоретико-множественных характер. Каждая операция манипулирования данными в такой модели обрабатывает множество строк таблицы. Это дает возможность пользователям формулировать их запросы более компактно, в терминах более крупных конструкций данных.

Однако такой подход порождает и сложные проблемы, связанные с обеспечением достаточно высокого уровня производительности СУБД этого класса, которые приходится решать разработчикам таких СУБД.

Другая проблема возникает, когда нужно обеспечить интерфейс СУБД, поддерживающей реляционную модель данных, с программами на традиционных языках программирования. Она заключается в несоответствии структур данных модели и языков программирования, ориентированных на «позаписную» обработку. Для ее решения пришлось дополнить реляционную модель данных специальной согласующей конструкцией данных, называемой курсором. Курсор – это временная таблица, содержащая результаты обработки запроса. Прикладная программа может последовательно просматривать строки такой таблицы (курсора) и обрабатывать их индивидуально.

Характерной чертой графовых и реляционных моделей данных является подход к данным как к самостоятельно существующим абстрактным объектам.

Эта модель была предложена в 1969г. Э. Коддом, сотрудником исследовательского центра компании IBM в Сан-Хосе (Калифорния). Она получила название базовой реляционной модели и стала основой коммерческих реляционных СУБД.

Еще в середине 1970-х годов начали проводиться исследования и разработки моделей данных нового типа, призванных решить задачу семантики предметной области. Такие модели данных стали называться семантическими. В их создании приняли участи многие крупные научные центры, как у нас, так и за рубежом. Тем не менее, семантические модели данных не стали основой создания коммерческих СУБД для широкого использования.

В конце 1980-х годов успехи объектно-ориентированного программирования стимулировали разработки СУБД, основанных на объектной модели данных. В отличие от реляционных систем среди разработчиков объектных СУБД в течение значительного времени не существовало единодушия конкретного воплощения объектной модели данных. Многочисленные разновидности объектной модели данных получили широкое распространение в области программирования БД и информационных систем. Популярность объектного подхода в области баз данных в значительной мере объясняется предоставляемыми им более естественными возможностями моделирования предметной области, чем при использовании графовых моделей данных и реляционной модели данных.

В объектных моделях предусматривается отношение наследования между типами объектов. Подтип наследует атрибуты состояния и операции своего типа.

На основе объектных моделей в конце 1980-90 годов возникла новая категория СУБД, называемых объектными СУБД.

Основным понятием объектных моделей данных является объект. При этом объект понимается как сущность, обладающая состоянием и поведением. Состояние объекта определяется совокупностью его атрибутов, которые могут принимать значения предписанных типов. Поведение объекта, в свою очередь, определяется совокупностью операций, специфицированных для этого объекта.

Объекты в объектных моделях типизируются. Свойства типа объектов (атрибуты и операции) применяются ко всем его экземплярам. Поддерживаются связи между типами объектов. Были разработаны технологии неоднородных распределенных объектных систем, новые методологии объектного анализа и проектирования сложных программных и информационных систем. Для объектных СУБД актуальной стала проблема стандартизации. Эта проблема была решена в 1993 году рабочей группой ODMG, которая разработала стандарт объектных баз данных (ODMG-93). Действующий в настоящее время стандарт был одобрен международным консорциумом в 2000 г. Объектные СУБД стали широко применяться во многих крупных проектах информационных систем. Эта среда включает объектные технологии языка Java для создания неоднородных распределенных объектных сред и компонентную модель консорциума ODMG. Немаловажное значение имеет также возможность интегрировать объектные технологии в среду Веб.

Объектно–реляционная модель данных. Это гибридная модель данных, сочетающая возможности реляционной модели с поддержкой объектных свойств данных. Такие модели стали использоваться как паллиатив, обеспечивающий преодоление ограниченных возможностей реляционной модели, которые препятствовали эффективной реализации многих приложений:

-слабая система типов данных;

-сложности интеграции в новые технологические среды, которые основаны, главным образом, на объектных моделях.

В настоящее время в большинстве коммерческих СУБД используются реляционные, объектные и объектно-реляционные модели данных. Объектно-реляционный подход в технологиях баз данных получил основательную поддержку благодаря принятой в 1999 году очередной версии международного стандарта языка SQL (SQL-1999). В этом стандарте воплощен некоторый вариант объектно-реляционной модели данных, обеспечивающий преемственность для реляционной модели, поддерживаемой ранними версиями языка SQL.