Podatkovni modeli: funkcije, klasifikacija in opis

Preden se spoznavamo o takem konceptu kot podatkovni modeli, preučujemo njihove tipe, klasifikacije in tudi podroben opis, je treba razumeti sam pomen informatike, v katerem so ti pojmi vključeni, in vsa področja, ki jih proučuje. V tem članku bomo upoštevali glavne pojme in stebre te znanosti, predvsem pa bomo govorili o vrstah podatkovne strukture, odnosih v njih in še veliko več.

Kaj je informiranje in informatika?

Za nadaljevanje študije o strukturi podatkovnega modela je treba razumeti, da so ti podatki in informacije načeloma.

Absolutno v vsakem trenutku obstoja človeške družbe so imeli ogromno vlogo informacije, to je informacije, ki jih je oseba prejela iz ogromnega in raznolikega sveta okoli nas. Na primer, celo primitivni ljudje so s pomočjo kamninskih okraskov zapustili informacije o najpreprostejšem načinu življenja in tradicijah.

Od takrat so ljudje izvedli več znanstvenih odkritij, zbirali informacije o svojih predhodnikih in zbirali informacije iz vsakdanjega novic, s čimer so pridobivali vse več informacij in jim dali kvaliteto, kot sta vrednost in verodostojnost.

Sčasoma je število informacij postalo tako veliko in ogromno, da ga človeštvo ni moglo shraniti v spomin, da bi ga ročaj izvedlo ročno in izvedlo kakršne koli ukrepe na njem. Zato je bila potrebna današnja temeljna znanost - računalništvo, katerega področje študija vključuje področje človekove dejavnosti, povezane z različnimi transformacijami informacij. Informatika pokriva skoraj vsako področje našega življenja: od preprostih matematičnih izračunov do zapletenega inženirskega in arhitekturnega oblikovanja ter ustvarjanja animiranih in animiranih filmov. Določa tako osnovne cilje kot avtomatsko obdelavo, strukturiranje, shranjevanje in prenos informacij.

V današnji temi bomo posebej obravnavali strukturiranje informacij, namreč govorimo o modelu podatkov. Pred tem pa je treba pojasniti še nekatere druge točke, ki so neposredno povezane s temo našega pogovora. Namreč: baze podatkov in DBMS.

Baze podatkov in DBMS

Vrsta strukturiranih podatkov je zbirka podatkov (DB).

Izraz pomeni skupen niz informacij, ki so logično povezani. Baze podatkov so strukture, ki se aktivno uporabljajo na dinamičnih spletnih mestih, ki imajo ogromne količine informacij. To so na primer viri različnih spletnih trgovin, medijskih portalov ali drugih virov podjetja.

Sistemi za upravljanje baz podatkov (DBMS) imenovan niz raznovrstne programske opreme za izdelavo baze podatkov, vzdrževanje v pravilni obliki in organiziranje hitrega iskanja zahtevanih informacij v njih. Primer široko uporabljenega DBMS-a je Microsoft Access, ki se sprosti v eni vrstici Microsoft Officea. Posebna značilnost tega DBMS je, da je zaradi prisotnosti jezika VBA predvideno, da v aplikaciji sami ustvarijo aplikacije, ki delujejo na osnovi podatkovnih baz.

Podatkovne baze se lahko razvrstijo glede na več različnih meril:

• Po vrsti modela (o katerih se bo razpravljalo).
• Na mestu shranjevanja (trdi disk, RAM, optični diski).
• Po vrsti uporabe (lokalni, to je, da ima en uporabnik dostop do njega, to pomeni, da lahko več podatkov pogleda podatke v bazo podatkov - jih delijo na več strežnikih in osebnih računalnikih, torej je možnost, da si ogledajo informacije v njih, primerna za veliko število ljudje).
• O vsebini informacij (znanstveni, zgodovinski, leksikografski in drugi).
• Glede na stopnjo gotovosti baze (centralizirano in razdeljeno).
• Homogenost (heterogena in homogena).

In tudi na mnogih drugih, manj pomembnih znakih.

Glavni del takšne baze podatkov je podatkovni model. So niz informacijskih struktur in operacij za njegovo obdelavo, poenostavljajo in pospešujejo postopek organiziranja iskanja zahtevanih informacij.

Modeli podatkovnih sistemov: klasifikacija

Obstajajo različne zbirke podatkov, vendar temeljijo na bolj pogostih in temeljnih modelih. Razvrščanje podatkovnih modelov podatkov je tudi razdeljeno na več različnih vrst. Tu so najpogosteje uporabljene kategorije:

• hierarhični model;
• omrežna shema;
• relacijski model;
• objektno orientirane sheme.

Vse te vrste podatkovnih modelov se razlikujejo glede narave predstavitve in shranjevanja informacij v njih.

Merila za izbiro pravega modela

Uporabnik lahko ustvari bazo podatkov z eno od zgoraj opisanih tipov. Vendar pa je treba opozoriti, da izbira podatkovnega modela določa odvisnost od nekaterih dejavnikov.

Najpomembnejši kriterij je, ali baza podatkov stranke podpira določen model. Večina DBMS je zgrajenih tako, da je uporabniku predstavljen podatkovni model, ki ga je treba uporabiti, nekateri pa hkrati podpirajo več različnih analogov. Oglejmo si njihove značilnosti posebej.

Hierarhični model

Je ena od vrst modelov predstavitve podatkov, ki jih organizira v obliki sklopov elementov, ki so razporejeni po vrstnem redu od splošnega do posameznega.

Struktura - obrnjeno drevo. Obstaja en način dostopa do določene datoteke.

Hierarhični model mora izpolnjevati tri osnovne pogoje:

• Vsako vozlišče nižjega nivoja je lahko povezano samo z enim vozliščem na višji ravni.
• V hierarhiji je samo eno glavno vozlišče, ki ni podrejeno nobeni drugi vozlišču in je na najvišji ravni.
• Na katero koli vozlišče hierarhije obstaja samo ena pot od korenskega vozlišča.

Vrsta povezave je "ena proti številnim".

Model omrežja

Veliko se zanaša na hierarhično, saj ima veliko skupnega z njo. Glavna razlika med njimi je vrsta povezave, kar pomeni povezavo "mnogim do mnogim", to je povezav med različnimi vozlišči.

Prednost omrežnega modela je, da porabi manj računalniških virov v smislu pomnilnika in odzivnosti kot drugi modeli.

Pomanjkljivost te sheme je, da če boste morali spremeniti strukturo shranjenih podatkov, boste morali spremeniti vse aplikacije, ki temeljijo na tem omrežnem modelu, saj taka struktura ni neodvisna.

Relacijski model

To je danes najbolj razširjeno. Objekti in odnosi med njimi v tem modelu podatkov so predstavljeni s tabelami, povezave v njih pa se obravnavajo kot predmeti. Stolpci v taki tabeli se imenujejo polja, vrstice pa se imenujejo zapisi. Vsaka tabela v relacijskem modelu mora izpolnjevati naslednje lastnosti:

• Absolutno vsi njegovi stolpci so homogeni, torej vsi elementi, ki so v istem stolpcu, morajo imeti enako vrsto in največjo dovoljeno velikost.
• Vsak stolpec ima svoje edinstveno ime.
• V tabeli ne sme biti enakih vrstic.
• Vrstni red vrstic in stolpcev v tabeli je lahko poljuben.

Relacijski model upošteva tudi tipe odnosov med temi tabelami, med njimi od enega do enega, od enega do drugega in od mnogih do mnogih odnosov.

Baze podatkov, ustvarjene na podlagi relacijskega modela tabele, so prilagodljive, prilagodljive in dobro prilagodljive. Vsak podatkovni objekt je razdeljen na najmanjše in najbolj uporabne fragmente.

Object-orientiran model

V objektno-orientiranem modelu izdelave baze podatkov so podatkovne baze določene s sklopom večkratnih programskih elementov s pripadajočimi funkcijami. Obstaja več različnih objektno usmerjenih baz podatkov:

• Multimedijska baza podatkov.
• Hypertext baza podatkov.

Prva vključuje podatke iz medijev. Lahko vsebuje različne slike, ki na primer ni mogoče shraniti v relacijskem modelu.

Hipertekstna baza omogoča, da se katerikoli osnovni objekt poveže z vsemi drugimi predmeti. To je zelo primerno za organiziranje komunikacije v različnih raznovrstnih podatkih, vendar je ta model daleč od idealnega za izvajanje numeričnih analiz.

Morda je objektno usmerjeni najbolj priljubljen in uporabljen model, ker lahko vsebuje informacije v obliki tabel in relacijske, vendar za razliko od tega vnos v tabelo ni omejen.

Nekaj ​​dodatnih informacij

Prvič v računalništvu je IBM v 60-ih letih prejšnjega stoletja uporabil hierarhični model, danes pa je njegova priljubljenost padla zaradi nizke učinkovitosti.

Model mrežnih podatkov je bil priljubljen v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, potem ko ga je konferenca o sistemskih jezikih baz podatkov uradno označila.

Relacijske baze podatkov so navadno napisane v jeziku strukturiranih poizvedb (SQL). Ta model je bil objavljen leta 1970.

Sklepi

Tako lahko danes povzamemo vprašanja, ki smo jih obravnavali s pomočjo naslednjih kratkih zaključkov:

1. Podatke o osebnih računalnikih (PC) lahko strukturiramo v obliki posebnih podatkovnih baz.
2. Jedro katere koli baze podatkov je njen model.
3. Obstajajo štiri glavne vrste podatkovnih modelov: hierarhično, omrežno, relacijsko, objektno usmerjeno.
4. V hierarhičnem modelu je struktura zunaj navznoter drevo.
5. V omrežnem komunikacijskem modelu obstajajo med različnimi vozlišči.
6. V relacijskem modelu so odnosi med predmeti predstavljeni v obliki tabel.
7. V objektno orientiranem modelu lahko povezave med elementi predstavljajo tabele, vendar niso omejene.

V slednjem primeru je na primer prisotnost besedila in slik možna.