Современные системы управления базами данных
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
Введение
Базы данных использовались в вычислительной технике с незапамятных времен. В первых компьютерах использовались два вида внешних устройств - магнитные ленты и магнитные барабаны. Емкость магнитных лент была достаточно велика. Устройства для чтения-записи магнитных лент обеспечивали последовательный доступ к данным. Для чтения информации, которая находилась в середине или конце магнитной ленты, необходимо было сначала прочитать весь предыдущий участок. Следствием этого являлось чрезвычайно низкая производительность операций ввода-вывода данных во внешнюю память. Магнитные барабаны давали возможность произвольного доступа, но имели ограниченный объем хранимой информации.
Разумеется, говорить о какой-либо системе управления данными во внешней памяти, в тот момент не приходилось. Каждая прикладная программа, которой требовалось хранить данные во внешней памяти, сама определяла расположение каждого блока на магнитной ленте. Прикладная программа также брала на себя функции информационного обмена между оперативной памятью и устройствами внешней памяти с помощью программно-аппаратных средств низкого уровня. Такой режим работы не позволяет или очень затрудняет поддержку на одном носителе нескольких архивов долговременно хранимой информации. Кроме того, каждой прикладной программе приходилось решать проблемы именования частей данных и структуризации во внешней памяти.
база данные сетевая реляционная
1.Сетевая модель данных
Сетевая модель данных позволяет отображать связи М:М. Обычно она представляет собой ориентированный мультиграф, вершинами которого являются объекты, а ребрами - связи между объектами. Вершины такого графа соединены параллельными ребрами, имеющими определенные направления.
Рис. 1
Построенную ранее логическую структуру данных представим в виде сети. Стрелками обозначены связи 1:М. Стрелки, расположенные между объектами ПРЕПОДАВАТЕЛЬ - СТУДЕНТ и ПРЕПОДАВАТЕЛЬ - ПРЕДМЕТ двунаправленные, так как в логической структуре данных между этими объектами существует связь М:М.
В сетевой модели связям между объектами присваиваются имена, отражающие смысл каждой из связей. Поименованная связь представляет собой связь определенного типа, т.е. в сетевой модели, кроме понятия тип объекта существует понятие тип связи. В рассмотренной модели установлены 5 типов связей: Ученики, Учителя, Лектор, Читаемый предмет, Изучаемый предмет.
В описании схемы БД каждый из типов объектов описывается записью определенного типа, поэтому в дальнейших рассуждениях понятие тип записи будем использовать наряду с понятием тип объекта.
Основной конструктивной единицей сетевой модели является тип набора. При описании типа набора один из типов записи определяется как владелец набора, а запись другого типа определяется как член набора. Между владельцем и членом набора устанавливается связь определенного типа. Имя связи рассматривается как имя набора. В рассмотренной модели представлены 5 типов наборов. Набор Ученики (владелец набора - запись типа ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, член набора - запись типа СТУДЕНТ), Набор Учителя (владелец набора - запись типа СТУДЕНТ, член набора - запись типа ПРЕПОДАВАТЕЛЬ), набор Читаемый предмет (владелец набора - запись типа ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, член набора - запись типа ПРЕДМЕТ), набор Лектор (владелец набора - запись типа ПРЕДМЕТ, член набора - запись типа ПРЕПОДАВАТЕЛЬ) и набор Изучаемый предмет (владелец набора - запись типа СТУДЕНТ, член набора - запись типа ПРЕДМЕТ).
На схеме сети в вершинах графа изображены лишь типы объектов и указаны их имена. Необходимо помнить о том, что каждый из типов объектов описывается совокупностью свойств.
СТУДЕНТ (№ зачетной книжки, ФИО, Группа, Средний балл);
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ (ФИО_П, Должность);
ПРЕДМЕТ (Наименование, Часы, Отчетность).
Определив значения свойств, получим экземпляры объектов данного типа и, соответственно, экземпляры записей. Например, (Кошкин И.И., доцент), (Мышкин М.М., ассистент) - это два экземпляра объекта типа ПРЕПОДАВАТЕЛЬ. Для дальнейших рассуждений примем следующие сокращения для идентификации экземпляров объектов: Преподаватель 1, Преподаватель 2, …. , Студент 1, Студент 2, ….., Предмет 1, Предмет 2 и т.д.
При определении конкретных значений свойств объектов оперируют терминами экземпляр набора, экземпляр владельца и экземпляр члена набора.
В каждом экземпляре набора определенного типа содержится единственный экземпляр записи - владельца набора и множество экземпляров записей - членов набора, т.е. между владельцем набора и членами набора существует связь 1:М
С учетом принятых сокращений изобразим фрагмент экземпляра схемы БД, в котором отображены связи типа Ученики и Читаемый предмет для нескольких экземпляров записей типа ПРЕПОДАВАТЕЛЬ, ПРЕДМЕТ и СТУДЕНТ. У Преподавателя 1 учениками являются Студент 1, Студент 3 и Студент 4, этот преподаватель читает Предмет 1 и Предмет 3. Преподаватель 2 читает Предмет 2, его учениками являются Студент 2, Студент 3 и Студент 5.
Данный фрагмент содержит 2 экземпляра набора типа Читаемый предмет и 2 экземпляра набора типа Ученики (владельцы - Преподаватель 1 и Преподаватель 2).
Сетевая модель сложна для восприятия, а СУБД, поддерживающие сетевую модель, довольно сложны в эксплуатации. Поэтому сетевую модель обычно приводят к виду иерархической или реляционной модели. Однако, у сетевой модели есть очень важное достоинство: эт?/p>