4. Понятие и роль схемы и подсхемы.

Описание концептуального и соответствующего ему физического представления (описание структуры БД) хранится автономно, называется схемой БД и создается до того, как начнет наполняться БД.

Описание подмножества концептуального представления, которое соответствует внешнему представлению для некоторого приложения (описание части структуры БД, доступной программе обработки), называется подсхемой.

Используя подсхему и схему, СУБД обеспечивает настройку приложения на работу с физической базой данных. Тем самым достигается универсализм СУБД по отношению соответствия внешнего представления – физическому, а значит, обеспечивается принцип независимости программ обработки от физической структуры БД.

С другой стороны, программа обработки может получить только те данные и выполнять только те процедуры (чтения, а возможно обновления данных), которые указаны в ее подсхеме. Тем самым обеспечивается защита БД от несанкционированного доступа.

Пользователь, проектируя обработку данных для получения требуемого результата, определяет требуемое внешнее представление как подмножество концептуального представления и в принципе может не знать физической организации БД. СУБД, «понимая» соответствие концептуального и физического представления и «зная» внешнее представление, определяет откуда физически надо выбрать требуемую информацию и в каком виде предоставить ее приложению (программе обработки или непосредственно конечному пользователю). Если осуществлена реорганизация (развитие) физической БД, меняется схема, но если из новой структуры БД возможно получить данные в соответствии с некоторой подсхемой, то программу, которой соответствует подсхема изменять не нужно – реализация принципа независимости программ от физической структуры БД.

5. База данных как средство отображения информационной модели предметной области.

Особенность Концепции баз данных заключается в следующем:

1. Информационно описывается множество объектов некоторой предметной области. Это могут быть объекты самой различной природы (личности, предметы производства, научные исследования, некоторые явления и др.). Главное, что объекты в предметной области обладают (могут быть описаны) некоторыми свойствами (параметрами, характеристиками, показателями и т.п.). При этом для разных объектов значение одноименного параметра может быть различным, но выбирается из одного множества возможных значений, называемого словарем (классификатором, доменом).

Естественное понятие однородных (однотипных) объектов с информационной точки зрения может быть формально определено как множество объектов, для которых имеет смысл одно и то же полное множество параметров.

2. При информационном моделировании на ЭВМ предметная область отображается в компьютерные данные следующим образом:

 каждому параметру объекта предметной области соответствует данное, значению параметра у конкретного объекта - значение данного в записи, соответствующей этому объекту. Идентификатор (имя, название и т.п.) объекта также представляется как данное, но данное особого назначения - оно идентифицирует и запись (входит в идентификатор) и называется ключевым данным записи (по крайней мере, входит в ключ);

 описание множества однотипных объектов с определенной стороны (по некоторой группе параметров) представляется в виде файла, причем одному объекту в файле соответствует одна либо несколько записей. Одному объекту предметной области будет соответствовать несколько записей в файле в том случае, если по упомянутой группе параметров необходимо хранить несколько экземпляров описаний (за разные периоды времени, по технологическим переходам и т.п.);

 полная информация об объектах предметной области (всестороннее описание объектов) хранится в системе взаимосвязанных файлов, называемой базой данных. Взаимосвязь файлов отражает взаимосвязь объектов разных типов и различных описаний внутри одного типа.

Необходимость хранения и эффективного использования информационной модели предметной области явилась одной из основных (наряду с обеспечением независимости программ от структуры хранения данных) причин возникновения концепции БД и использования СУБД.

В публикациях, связанных с теорией структуризации данных, нет четкого разделения понятий структуры и модели. Если иерархическую и сетевую структуры иногда представляют и как модели данных (без дополнительного пояснения), то всегда говорят о реляционной модели данных. Попытаемся выделить это различие в соответствующих определениях.

Под структурой данных будем понимать совокупность информационных элементов и связей между ними.

Под моделью данных будем понимать соответствующих тип структуры данных и типовые операции по управлению данными.

Следует также заметить, что когда говорят о структуре данных как о модели данных, то имеют в виду логическую структуру, под которой понимают представление информационных элементов и связей между ними вне зависимости от способа их размещения в памяти компьютера.

В противовес этому, под физической структурой понимают представление информационных элементов и связей между ними в памяти компьютера, вплоть до представления символов, а возможно и указателей связи битовыми кодами.