Модели организации данных

Хранимые в базе данные имеют определенную логическую структуру — иными словами, описываются некоторой моделью представления данных (моделью данных), поддерживаемой СУБД. К числу классических относятся следующие модели данных:

• иерархическая,

• сетевая,

• реляционная.

Кроме того, в последние годы появились и стали более активно внедрять­ся на практике следующие модели данных:

• постреляционная,

• многомерная,

• объектно-ориентированная.

Разрабатываются также всевозможные системы, основанные на других моделях данных, расширяющих известные модели. В их числе можно на­звать объектно-реляционные, дедуктивно-объектно-ориентированные, се­мантические, концептуальные и ориентированные модели. Некоторые из этих моделей служат для интеграции баз данных, баз знаний и языков про­граммирования.

В некоторых СУБД поддерживаются одновременно несколько моделей данных. Например, в системе ИНТЕРБАЗА для приложений применяется сетевой язык манипулирования данными, а в пользовательском интерфейсе реализованы языки SQL и QBE.

Иерархическая модель. В иерархической модели связи между данными можно описать с помощью упорядоченного графа (или дерева). Упрощенно представление связей между данными в иерархической модели показано на рис.1.

Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархи­ческую модель данных (рис. 2). Наиболее полно концепция сетевых БД впер­вые была изложена в Предложениях группы КОДАСИЛ (KODASYL).

Классическая реляционная модель предполагает неделимость данных, хранящихся в полях записей таблиц. Это означает, что информация в таб­лице представляется в первой нормальной форме. Суще­ствует ряд случаев, когда это ограничение мешает эффективной реализа­ции приложений.

Постреляционная модель данных представляет собой расширенную ре­ляционную модель, снимающую ограничение неделимости данных, храня­щихся в записях таблиц. Постреляционная модель данных допускает много­значные поля — поля, значения которых состоят из подзначений. Набор значений многозначных полей считается самостоятельной таблицей, встро­енной в основную таблицу.

Реляционная модель данных предложена сотрудником фирмы IBM Эдгаром Коддом и основывается на понятии отношение (relation). 1

Отношение представляет собой множество элементов, называемых кортежами. Подробно теоретическая основа реляционной модели данных рассматривается в следующем разделе. Наглядной формой представления отношения является привычная для человеческого восприятия двумерная таблица.

Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру и состоит из полей. Строкам таблицы сон
ответствуют кортежи, а столбцам — атрибуты отношения.