39. Модели данных.

Модель – упрощенная абстракция реальных событий и условий.

Модель данных — совокупность структур данных и операций по их обработке.

Модель БД- совокупность логических конструкций, используемая для представления структуры данных и отношениях внутри БД.

Бывают:

1) Концептуальная (инфологическая)

         Иерархическая

         Сетевая

         Реляционная

         Объектно-ориентированная

2) Реализаций (деталогическая и физическая)

Иерархическая модель базы данных основана на структуре, имеющей сходство с перевернутым деревом, где от ствола отходят ветви, от которых в свою очередь отходят другие ветви. В такой структуре  просто проследить компоненты бд, и существующие между ними связи типа 1:М.

Недостатки: Сложность реализации и управления, программирования и использования приложений

Преимущества: простота идеи, безопасность, эффективность, независимость и целостность данных.

Сетевая модель

Концептуальная простота. Как ив иерархической модели, абстрактное представ­ление базы данных является достаточно простым, что упрощает проектирование.

Поддержка других типов связей. Связь M:N проще реализуется в сетевой модели, чем в иерархической.

Соответствие стандартам: стандарты, включая DDL и DML, зна­чительно улучшили возможности администрирования баз данных, а также их пе­реносимость.

Недостатки: Сложность системы в целом. Обеспечение целостности и эффективность, с кото­рой сетевая БД управляет отношениями, иногда становятся причиной сложности всей системы Недостаточная структурная независимость Трудно производить структурные измене­ния, а некоторые из них просто невозможны.

Реляционная модель основная идея ре­ляционной модели состоит в том, что данные должны храниться только в таб­лицах. Классическая реляционная модель данных требует, чтобы данные хранились в так называе­мых плоских таблицах. Плоская таблица - это таблица, каждая ячейка которой может быть однозначно идентифицирована указанием строки и столбца таблицы. В одном столбце все ячейки должны содержать данные одного простого типа. Реляционная модель основана на теории множеств и математической логике.

Преимущества:

Структурная независимость. Изменения в структуре реляционной БД не влияют на доступ к данным со стороны СУБД. Поэтому в реляционной модели БД достигается структурная независимость, не свойственная сетевым и иерархическим моделям.

Концептуальная простота  

Простота проектирования, реализации, управления и использования.

Нерегламентированные запросы. Запросы в реляционной базе данных требуют меньшего программирования, чем в любой другой базе или в среде сис­темы файлов (в основном используется SQL — язык структурированных запросов)

Мощная система управления базой данных. Хорошая РСУБД является более слож­ной частью программного обеспечения, чем  СУБД иерархических и сетевых баз данных, т.к. выполняет гораздо больше задач  и для проектировщиков и для пользователей.

Объектно-ориентированная Основу составляют следующие компо­ненты.- Объекты модели данных являются абстракциями сущностей и событий мира. В общих чертах любой объект может рассматриваться как эквивалент сущ­ности ER-модели. Точнее, любой объект представляет только один экземпляр сущности.(семантическое наполнение объекта определяется через несколько элементов этого списка). - Объекты, которые совместно используют одни и те же характеристики, группи­руются в классы. Класс представляет собой совокупность подобных объектов со структурой совместного доступа (атрибуты) и поведением (методы).

Преимущества:

Добавление семантического наполнения -  делает модель данных более значимой.

Во внешнее представление включено семантическое наполнение- модель представляет отношения в наглядной форме.

Целостность базы данных. Так же как и иерархическая, объектно-ориенти­рованная модель использует наследование для защиты целостности базы данных.

Структурная независимость и независимость по данным. Автономия объекта объ­ектно-ориентированной модели гарантирует структурную независимость и неза­висимость по данным.

Недостатки  

Отсутствие должной стандартизации,Сложная навигация доступа к данным, Трудность изучения.  Медленное выполнение транзакций. Объектно-ориентированные системы сложнее, чем реляционные модели. Поэтому реализация такой модели требует солидных затрат на приобретение оборудования и операционной системы.