Логическое проектирование.
Исторически сложилось 3 вида моделей:
иерархическая;
сетевая;
реляционная.
В основу иерархической модели данных положено понятие дерево.
Дерево – это неориентированный граф. Вершины графа – сущности, ребра графа – связи между сущностями. Одну из вершин, в которую не ведут никакие другие ребра, называют корнем. Граф будет ориентированным и будет удовлетворять следующим условиям: в каждую вершину может заходить только 1 дуга, а выходить несколько. Это граф, который не имеет цикла.
–
корень;
– тоже
является деревом.
Вершины, из которых не выходит ни одна дуга, называются листьями дерева.
Говорят о степени узла. Это количество поддеревьев, которые выходят из данного узла. Лист имеет 0-ю степень. Остальные узлы, которые не являются ни листьями, ни корнями являются узлами.
Иерархическая древовидная структура – иерархическая модель:
Иерархия начинается с корневого узла (1-й или 0-й уровень).
На следующих уровнях иерархии находятся порожденные узлы.
Каждый порожденный узел, находящийся на i-м уровне иерархии связан только с одним исходным узлом, находящимся на i-1-м уровне иерархии.
Каждый узел, кроме листа может иметь несколько порожденных узлов, которые называются подобными узлами.
Доступ к каждому узлу, кроме корневого, возможен только через корневой узел и через те узлы, для которых он является порожденным. Этот путь единственный.
Графическая интерпретация БД называется деревом определения.
Преимущества: очень простая модель; подходит именно для иерархических структур.
Недостатки: не поддерживает связь М:М; из-за строгой иерархической упорядоченности объектов операции удаления и включения данных являются достаточно сложными; затруднен поиск данных: может быть только последовательный поиск.
Пример:
М:М
студент
преподаватель
Преобразуем в М:1:
студент
(ФИО; № зачетной книжки; группа)
преподаватель (№ контракта; ФИО; дата; дисциплина)
Преобразуем в 1:М:
преподаватель
(…)
студент (…)
Преобразуем в М:М:
с
тудент
(№ зач. кн.; ФИО; гр.) преподаватель
(№ контракта; ФИО)
дисциплина (дата; название) дисциплина (дата; название)
Сетевая модель данных.
На развитие сетевой модели данных (СМД) большое влияние оказала рабочая группа CODASYL. СМД основана на графовом представлении, где вершины – сущности концептуальной модели, дуги – связи между сущностями. Основными понятиями СМД являются запись, набор и область.
Запись – это поименованная совокупность элементов данных. Элемент данных – наименьшая поименованная единица данных. Набор – поименованная совокупность записей, образующих 2-х уровневую иерархическую структуру. Область – это поименованная совокупность данных, содержащая экземпляры записей, наборов или частей одного и того же набора.
Графически часто представляют сетевую структуру в виде прямоугольников и стрелок (предложено Бахманом).
Различают тип записи и экземпляр записи. Любой тип записи может создать 1 поле, несколько полей или вообще ни одного поля.
студент
дисциплина
Тип записи, из которой идет стрелка, называется владельцем, а куда идет стрелка – членом набора. Набор характеризуется типом и экземплярами.