Базы данных и системы управления базами данных, Общие понятия и определения баз данных - Модели серверов баз данных

Общие понятия и определения баз данных

Данные содержат различные события или сущности. Для работы с данными были созданы различные информационные системы, позволяющие работать с данными и обрабатывать их. Одни и те же данные разными людьми могут быть восприняты по разному. Поэтому основная задача информационной системы - верная интерпретация данных с учетом контекста, в котором они хранятся и обрабатываются.

Информация - это содержание или хранение данных в определенном месте с определенной целью.

объединение данных

Рисунок 1.1 - Объединение данных

Часто данные представляют как составной элемент информации. На рисунке 1 отображены два составляющих информацию элемента - значение и атрибут.

Атрибут - это определенное свойство конкретного объекта предметной области. Например у объекта "Книга" есть атрибуты "Наименование" и "Автор".

Значение - это либо одно определенное значение атрибута, либо несколько атрибутов со своими значениями. Например, значение "Три толстяка" атрибута "Наименование" у объекта "Книга".

Данные при проектировании информационной системы, часто определяют с двух разных сторон - со стороны пользователя и со стороны компьютера Михеев Е. В. Информационные технологии в профессиональной деятельности. - Москва: ТК Велби, Проспект, 2007г. 448стр. ISBN 5-94157-508-4.

Со стороны пользователя данные определяются в процессе выборок и отчетов. В данном случае структура данных может быть различной в зависимости от предметной области, области применения данных, особенностей восприятия пользователем и т. д. Это определение данных называют внутренней схемой

Со стороны компьютера информация хранится в виде кодированных данных с определенной структурой размещения и хранения. Все это находится в файле в виде набора записей или полей. Для корректной работы информационной системы необходима модель, описывающая структура данных в этом файле и взаимосвязи между ними.

Выделяют также еще один вариант определения данных. Этот подход рассматривает данные как основополагающие информационной системы. Называют такой подход концептуальной схемой. Основные понятия:

    - общее определение данных в рассматриваемой предметной области; - независимость от физического способа хранения данных, а также от способов осуществления доступа к ним; - отсутствии целенаправленной ориентации на определенное использование.

База данных -- это совокупность сведений (о реальных объектах, процессах, событиях или явлениях), относящихся к определенной теме или задаче, организованная таким образом, чтобы обеспечить удобное представление этой совокупности как в целом, так и любой ее части.

База данных, в обычном, строгом смысле слова -- файл данных, для определения и обращения к которому используются средства управления базой данных. Это означает, во-первых, что этот файл определен посредством схемы, не зависящей от программ, которые к нему обращаются, и, во-вторых, что он реализован в виде запоминающего устройства с прямым доступом.

При создании концептуальной схемы базы данных определяются с выбором основных информационных объектов. После этого указываются характеристики каждого объекта и связи между ними Смирнова, Г. Н. Проектирование экономических информационных систем - М. : Финансы и статистка, 2009. - С. 85..

После создания концептуальной схемы происходи построение концептуальной модели по требуемой предметной области. Эта модель представляет собой описание предметной области пользователем, и является независимой от программной и аппаратной части.

У концептуальной модели выделяют три основных свойства:

    - она основа всех объектах, находящихся в составе предметной области; - при добавлении новых объектов в концептуальную модель уже имеющиеся объекты и их свойства не изменяются; - представляет предметную область в удобном для пользователя виде.

Основные понятия концептуальной схемы данных базы данных включают в себя:

    1 Сущности - Независимые от идентификатора - Зависимые от идентификатора 2 Отношения - Отношения, идентифицирующие связь - Отношения, не идентифицирующие связь - Отношения категоризации - Неспецифические отношения 3 Атрибуты / ключи - Атрибуты - Первичные ключи - Альтернативные ключи - Внешние ключи

Сущность - это большое количество реальных или абстрактных объектов. Любой из этих объектов может содержать неограниченное количество атрибутов.

Сущность будет независима от идентификатора, если каждый экземпляр сущности может определяться без необходимости проверки его отношения с другими сущностями.

Сущность будет зависимой от идентификатора, если идентификация экземпляра сущности зависит от его отношения с другими сущностями.

На диаграммах сущность изображается в виде прямоугольника, причем у зависимой сущности у прямоугольника будут скругленные углы, у независимой нет. В центре этого прямоугольника пишется имя сущности Бойко, В. В. Проектирование баз данных информационных систем. - М.: Финансы и статистика, 2009. - С. 302..

Правила определения сущностей:

    1 У каждой сущности в обязательном порядке должно быть уникальное имя 2 Сущность может обладать несколькими атрибутами, принадлежащими непосредственно сущности, либо наследуемые через отношения. 3 У сущности существует один или несколько атрибутов, посредством которых сущность может быть однозначно идентифицирована (эти атрибуты носят название первичных и альтернативных ключей) 4 У каждой сущности может быть любое количество связей с другими сущностями в модели предметной области 5 Сущность является зависимой от идентификатора в том случае, если внешний ключ сущности использован в как первичный ключ. Сущность является независимой от идентификатора если использована только часть внешнего ключа, либо он вообще не используется.

Объекты, выделенные в составе предметной области, обязательно имеют взаимосвязи. Все отношения между объектами называют связи. Существует несколько видов отношений между объектами:

Один к одному (1:1).

Один ко многим (1:М).

Многие ко многим (М:М).

Отношение "один к одному" (1:1) означает, что одной записи в объекте X может соответствовать только одна запись в объекте Y и наоборот.

пример отношения

Рисунок 1.2 - Пример отношения "Один к одному"

Отношение "один ко многим" (1:М) означает, что одной записи в объекте X может соответствовать 0,1, или более записей в объекту Y. но каждая запись объекта Y связана не более чем с 1 записью объекта X.

пример отношения

Рисунок 1.3 - Пример отношения "Один ко многим"

Отношение многие ко многим (М:М) означает, что одной записи в объекте X соответствует 0,1 или более записей объекта Y и наоборот.

пример отношения

Рисунок 1.4 - Пример отношения "Многие ко многим"

Правила, удовлетворение которым является обязательным условием для элементов данных, называются ограничениями целостности. Их делят на явные ограничения и неявные ограничения.

Неявные ограничения определяют по структуре данных. Например, если у объекта "Сотрудник" имеется атрибут "Дата приема на работу" этот факт выступает как ограничение целостности и означает что каждый сотрудник предприятия имеет дату приема на работу,

Явные ограничения добавляются непосредственно в базу данных посредством использования языка контроля данных. Явными ограничениями чаще всего являются условия, которые накладывают на значение атрибутов. Например, атрибут "Табельный номер" уникальный, "оклад" не может быть ниже нуля и т. д.

Существуют еще статические и динамические ограничения целостности.

Статические ограничения существуют во всех состояниях работы программного обеспечения, а динамические указывают на возможность перехода программы из одного состояния в другое.

Проверку соблюдения ограничений целостности выполняет СУБД в процессе работы. СУБД проверяется ограничения в любой момент, когда они могут быть нарушены. Если какой-либо командой будет произведено нарушение ограничения целостности

Если какая-либо команда нарушает ограничения, то она не будет выполняться и СУБД выдаст сообщение об ошибке. То есть с помощью ограничений целостности достигается логическая непротиворечивость данных при переходе базы данных в разные состояния Истомин, Е. П. Высокоуровневые методы информатики и программирования. - М. : Андреевский Издательский дом, 2008. - С. 116..

Похожие статьи




Базы данных и системы управления базами данных, Общие понятия и определения баз данных - Модели серверов баз данных

Предыдущая | Следующая