WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 15 | 16 || 18 | 19 |   ...   | 21 |

Логическая организация представляет собой модель структуры всей совокупности данных (ориентирована на человека). По сути, это способ объединения данных в записи, это "взгляд" на данные с точки зрения их использования в прикладных программах.

Наиболее распространенными способами логической организации данных в БД являются табличный (реляционный), древовидный (иерархический), сетевой. Каждый способ имеет свои преимущества и недостатки. Выбор способа представления данных зависит от особенностей предметной области и тех задач, которые предполагается решать с помощью этих данных.

4 ТАБЛИЧНАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ № ФИО Год рожде- Факуль- Кафед- Должния тет ра ность 25 Илюшин 1978 эконом. БУ и А ассистент И.И.

26 Ипатов С.С. 1959 технолог. ТММ профессор 27 Кедров К.К. 1964 архитект. ПГС доцент Например, данные о сотрудниках учреждения, необходимые отделу кадров или бухгалтерии, удобно представлять в виде таблиц.

Данные о структуре управления удобно представлять в виде дерева (рис. 26).

Данные о курсах, читаемых для студентов разных специальностей удобно представлять в виде "сетевого" графа (рис. 27).

Рис. 26 Пример иерархической модели данных Рис. 27 Пример сетевой модели данных Системы управления базами данных обычно поддерживают какую-нибудь одну из моделей организации данных, т.е. с их помощью можно создать базу данных вполне определенного типа.

Наиболее распространены реляционные СУБД. Это такие известные программные средства, как dBASE, Ребус, Lotus, FoxPro, Clipper, Access, Paradox и многие другие.

К СУБД иерархического типа можно отнести многие системы управления файлами, в частности Norton Commander, Far Manager, Диспетчер файлов и пр. Большинство СУБД, предназначенных для создания и ведения библиотечных баз данных, также иерархического типа.

СУБД сетевого типа используются преимущественно в автоматизированных системах управления и системах управления корпоративными бизнес-процессами. Сетевой тип логической организации данных в наибольшей степени отражает наличие самых разнообразных связей (сырьевых, кадровых, информационных, финансовых и пр.) между элементами производственного процесса.

Рассмотрим несколько подробнее реляционные БД.

Элементами табличной структуры данных являются запись, поле, реквизит (рис. 28). Поля могут быть различных типов: символьные строки, числовые поля, поля логического типа, даты, поля графического типа и пр.

Рис. 28 Элементы табличной структуры данных Пример. В таблице представлен фрагмент стуктуры одной из баз данных магазина по продаже компьютерной техники. Чтобы продавец мог ответить на любой вопрос покупателей, необходимо достаточно полно описать поступивший товар. В этом случае перечисленных полей явно не достаточно и число полей необходимо увеличить. Но если полей слишком много, то записи становятся труднообозримыми. Чтобы этого избежать часто создают несколько взаимосвязанных баз данных.

1 2 3 4 5 6 7 № На- Фирма Дата Объ- Цена Нали- Гаранимено- произ- посту- ем изде- чие тийвание води- пления пар- лия гаран- ный товара тель партии тии тии срок Поле 1 – номер по порядку. Часто используется как уникальный ключ записи.

Поля 2, 3 – символьные строки.

Поле 4 – поле даты.

Поля 5, 8 – поля числового типа.

Поле 6 – поле денежного типа.

Поле 7 – поле логического типа.

Кроме типа логической организации данных СУБД характеризуются своими функциями. К основным функциям относятся: создание, редактирование, реструктурирование базы данных, поиск, выборка, сортировка записей.

Все операции над базой данных находятся в ведении администратора базы.

Администратор баз данных – специалист или группа специалистов, контролирующих проектирование и использование баз данных.

Именно администратор анализирует структуру предметной области, выбирает соответствующий тип СУБД, разрабатывает структуру базы данных – определяет количество, состав и наименования полей таблицы или узлов сети, наполняет базу конкретными данными, следит за регулярным обновлением данных, разграничивает доступ пользователей, ведет статистику обращения к базе данных, помогает пользователю в случае необходимости сформулировать запрос и т.п.

В функции администратора БД входит:

– разработка модели предметной области и определение структуры БД;

– изменение структуры БД;

– обеспечение эффективной работы БД в данной организации;

– контроль за целостностью БД и ее своевременным обновлением;

– регистрация подключения к системе новых пользователей;

– контроль за полномочиями пользователей;

– обеспечение надежности функционирования;

– защита от несанкционированного доступа.

При создании и ведении базы данных необходимо учитывать следующие требования:

1 Адекватность информации состоянию предметной области. Информация, хранимая в БД должна полно и точно отражать объекты описываемой предметной области, их свойства и отношения. Отсюда следует необходимость периодического внесения изменений в данные – добавление описания для новых объектов, корректировки для изменившихся, удаления для "выбывших".

2 Надежность функционирования – одно из важнейших требований, предъявляемых к любой системе.

3 Быстродействие и производительность. Быстродействие определяется временем ответа на запрос пользователя, которое зависит не только от быстродействия компьютера, но и от физической организации данных, сложности запроса, алгоритмов поиска и т.п. Производительность определяется количеством запросов, выполненных в единицу времени.

4 Простота и удобство использования.

5 Непротиворечивость данных.

6 Защита информации как от случайных искажений и уничтожения, так и от несанкционированного доступа.

7 Возможность расширения. Структура базы данных должна допускать реорганизацию, т.е. добавление полей, изменение порядка их отображения на экране и пр.

Пользователь базы данных может обратиться к ней с запросом, в котором может использовать такие операции над записями, как поиск записей с заданным содержимым определенных полей, упорядочивание записей по тому или иному полю, определение количества записей, удовлетворяющих заданному условию и пр. В большинстве современных СУБД предусмотрен диалоговый режим формулировки запроса, т.е. пользователь выбирает соответствующие пункты меню специальных диалоговых окон или заполняет так называемую таблицу реквизитов, где указывает наименования и диапазон значений полей, которые его интересуют.

Запрос – это формализованное сообщение, содержащее условие (простое или сложное) на поиск данных и указание о том, что необходимо проделать с найденными данными.

Пример. Чтобы с помощью описанной выше базы данных магазина узнать, сколько партий товара и на какую сумму поступило в первом квартале 2002 г. в запросе надо указать, что отбираются только те записи, для которых значение реквизитов 4-го поля лежат в интервале от 1.01.2002 до 31.03.2002, а затем суммируются произведения значений 5-го и 6-го полей.

Чтобы определить, какая часть поступивших процессоров фирмы Intel подлежит гарантийному обслуживанию, необходимо в запросе указать, что реквизит 2-го поля отбираемых записей должен совпадать со строкой "процессор", реквизит 3-го поля должен совпадать со строкой "Intel", реквизит 7-го поля должен быть True (истина). А затем разделить количество отобранных записей, удовлетворяющих всем указанным условиям, на общее количество записей.

Модели данных Использование модели данных при работе с БД неизбежно по нескольким причинам.

Во-первых, модель дает общий язык пользователям, работающим с данными.

Во-вторых, модель может обеспечить предсказуемость результатов работы с данными. Работающий с базой может предвидеть, какого сорта он получит результат в результате выполнения его запроса.

За время существования разработок программных систем предложено много различных моделей разной степени распространенности.

Реляционная модель и СУБД Не будучи хронологически первой, наиболее популярной с начала 1980-х гг. была и до сих пор остается реляционная модель данных.

В реляционной модели считается, что все данные ИС представлены в виде таблиц.

В рамках реляционной теории имеется список операций, которые можно осуществлять над таблицами таким образом, чтобы в результате выполнения операции снова получить реляционную базу данных. Обычно это следующие операции:

• базовые операции • ограничение – исключение из таблицы некоторых строк;

• проекция – исключение из таблицы некоторых столбцов;

• декартово произведение – из двух таблиц получается третья по принципу декартова произведения двух множеств строк;

• объединение – объединение множеств строк двух таблиц;

• разность – разность множеств строк двух таблиц;

• присвоение – именованной таблице присваивается значение выражения над таблицами;

• производные операции • группа операций соединения;

• пересечение – пересечение множеств строк двух таблиц;

• деление – позволяет отвечать на вопросы типа: "какие студенты посещают все курсы ";

• разбиение – позволяет отвечать на вопросы типа: "какие пять служащих в отделе наиболее оплачиваемы ";

• расширение – добавление новых столбцов в таблицу;

• суммирование – в новой таблице с меньшим, чем в исходной, числом строк, строки получены как агрегирование (например, суммирование по какому-то столбцу) строк исходной.

Помимо "основных" таблиц, "изначально" присутствующих в БД, приведенные операции позволяют получать выводимые таблицы -"представления", получаемые в результате применения операций.

Другие модели Реляционная модель данных, несмотря на ее достоинства, совсем не идеальна. В ряде случаев она не позволяет ясно (или вовсе) отразить особенности предметной области.

Моделью данных, привлекающей нарастающее внимание с конца 1980-х гг., является объектная, или "объектно-ориентированная" модель. Основными понятиями, с которыми оперирует эта модель, являются следующие:

• объекты, обладающие внутренней структурой и однозначно идентифицируемые уникальным внутрисистемным ключом;

• классы, являющиеся по сути типами объектов;

• операции над объектами одного или разных типов, называемые "методами";

• инкапсуляция структурного и функционального описания объектов, позволяющая разделять внутреннее и внешнее описания (в терминологии предшествовавшего объектному модульного программирования – "модульность" объектов);

• наследуемость внешних свойств объектов на основе соотношения "класс-подкласс".

К достоинствам объектно-ориентированной модели относят:

• возможность для пользователя системы определять свои сколь угодно сложные типы данных (используя имеющийся синтаксис и свойства наследуемости и инкапсуляции);

• наличие наследуемости свойств объектов;

• повторное использование программного описания типов объектов при обращении к другим типам, на них ссылающимся.

К объектно-ориентированным СУБД относятся ONTOS, GemStore, UniSQL и др.

Некоторые специалисты основным и главным отличием объектно-ориентированной модели от реляционной считают наличие уникального системного идентификатора. Эта разница связана с одним интересным семантическим явлением.

Дело в том, что в реляционной модели объект целиком описывается его атрибутами. Если человек в таблице представлен именем и номером телефона, то что происходит после замены номера телефона в существующей строке Идет ли после этого речь о том же самом человеке или о другом В реляционной модели нет средств получить ответ на этот вопрос; в объектно-ориентированной его дает неизменившийся системный идентификатор. С другой стороны, мы можем "заменить" в базе данных одного сотрудника на другого, сохранив все связи и атрибуты прежнего, и при этом системный идентификатор не изменится. Ясно, однако, что подразумеваться будет совсем другой человек.

Еще одной моделью данных, имеющей конкретную реализацию (InfoModeller), является модель "объектов-ролей", предложенная еще в начале 1970-х гг., но востребованная лишь недавно. В отличие от реляционной модели в ней нет атрибутов, а основные понятия – это объекты и роли, описывающие их. Роли могут быть как "изолированные", присущие исключительно какому-нибудь объекту, так и существующие как элемент какого-либо отношения между объектами. Модель служит для понятийного моделирования, что отличает ее от реляционной модели. Имеются и другие отличия и интересные особенности: например, для нее помимо графического языка разработано подмножество естественного языка, не допускающее неоднозначностей, и, таким образом, пользователь (заказчик) не только общается с аналитиком на естественном языке, но и видит представленный на том же языке результат его работы по формализации задачи. (Можно заметить, что многие пользователи, в отличие от аналитиков, с трудом разбираются в описывающих их деятельность рисунках и схемах.) Модель "объектов-ролей" сейчас привлекает большое внимание специалистов, однако до промышленных масштабов ее использования, сравнимых с двумя предыдущими, ей пока далеко.

Взаимосвязь моделей данных Упомянутые модели данных равносильны в том смысле, что все, выразимое в одной из них, выразимо в остальных. Различие, однако, составляет то, насколько удобно использовать ту или иную модель проектировщику-человеку для работы с реальными жизненными задачами, и то, насколько эффективно можно реализовать работу с конкретной моделью на ЭВМ.

Геоинформационные системы Развитием методологии баз данных являются геоинформационные системы и технологии.

Пример. Когда вы знакомитесь с новым для вас человеком, то один из первых вопросов часто связан с тем местом, где он родился, где живет. По ответу – названию географического региона – вы многое можете предположить о характере и привычках нового знакомого, и этот прогноз будет не беспочвенным.

Место обитания накладывает определенный отпечаток на человека. В народной мудрости это отражается в появлении устойчивых словосочетаний: сибирский характер, южный темперамент, северная сдержанность.

Пример. Если человек из Тюменской области, то он, скорее всего, сможет многое рассказать о нефтедобыче и тайге, если из Волгоградской – об истории Сталинградской битвы и особенностях выращивания бахчевых культур.

Это лишь небольшие примеры, которые демонстрируют, что география тесно взаимосвязана с историей, экономикой, политикой, культурой, демографией, геологией и многими другими сферами научной и практической деятельности.

Зная географическое положение какого-либо населенного пункта Земли, можно сделать выводы об уровне жизни населения, структуре занятости, основных экологических проблемах, исторически сложившихся традициях и пр.

Pages:     | 1 |   ...   | 15 | 16 || 18 | 19 |   ...   | 21 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.