2. Общая характеристика моделей данных. Архитектура ANSI/SPARC (1) CODASYL – Conference on Data System Languages ANSI – American National Standard Institute. - презентация

1 2. Общая характеристика моделей данных

2 Архитектура ANSI/SPARC (1) CODASYL – Conference on Data System Languages ANSI – American National Standard Institute SPARC – Standards Planning and Requirements Committee 1975 г. – необходимость использования трехуровневого подхода

3 Архитектура ANSI/SPARC (2)

4 Архитектура ANSI/SPARC (3) Представление 1: ФИО, дата рождения, сумма выплат за год; Представление 2: ФИО, дата приема на работу, подразделение Обобщенное представление: ФИО, дата рождения, дата приема на работу, подразделение, сумма выплат за год

5 Архитектура ANSI/SPARC (4) Внутреннее представление: struct Employee { int номер_сотрудника; int номер_подразделения; char фамилия [50], имя[50], отчество[50]; struct Date дата_рождения, дата_приема; float сумма_выплат; };

6 Модель данных Модель данных – это интегрированный набор понятий для описания данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные в некоторой организации На основе объектов –семантические (сущность – связь) На основе записей –реляционная –сетевая –иерархическая

7 Общая характеристика моделей данных (1) Сильно типизированные и слабо типизированные модели данных Структурные компоненты –категории –свойства категорий –связи между категориями

8 Общая характеристика моделей данных (2) Определение схемы Пример: ВОДИТЕЛЬ (Имя, Возраст, Стаж работы) АВТОМОБИЛЬ (Модель, Гос. номер, Дата приобретения) УПРАВЛЯЕТ (ВОДИТЕЛЬ, АВТОМОБИЛЬ)

9 Общая характеристика моделей данных (3) Реализация базы данных совокупность данных, структура которых соответствует некоторой схеме База данных совокупность реализаций, полученных в результате некоторых преобразований и удовлетворяющих одной и той же схеме Состояние базы данных

10 Представление статических и динамических свойств (1) Правила порождения G (Generate Rules) – ЯОД –правила порождения структуры Gs (Generate Structure) –правила порождения ограничений Gc (Generate Constraints) Операции O (Operators) – ЯМД

11 Представление статических и динамических свойств (1) Структура Категория: СЛУЖАЩИЙ Свойства категории: –табельный номер – целое –ФИО – символьная строка –возраст – целое –стаж работы – целое Ограничения целостности –Возраст > 17 –стаж работы < возраста

12 Представление статических и динамических свойств (3)

13 Структурные компоненты

14 Множества: домены и атрибуты (1) Множество –интенсионал (intentional): целые положительные четные числа –экстенсионал (extensional): {2, 4, 8, 16, 32, 64} Домены: целые Атрибуты: зарплата, номер служащего, возраст

15 Множества: домены и атрибуты (2)

16 Отношения сущности (1) Отношение – агрегат, построенный на множествах D 1, D 2, …, D m – множества доменов Отношение – множество упорядоченных кортежей, таких, что d 1 D 1, d 2 D 2, …, d m D m Схема отношения – именованный список пар : R(A 1 :D 1, A 2 :D 2, …, A m :D m )

17 Отношения сущности (2) D 1 = {d 1i | d 1i – строчная буква английского алфавита}; экстенсионал – {a, b, c, d, e} D 2 = {d 2j | d 2j – десятичная цифра}; экстенсионал – {1, 3, 5} Отношение: R = { | d 1i D 1, d 2j D 2 }; экстенсионал – R 1 = {,, } Схема отношения: R(Категория:D 1, Индекс:D 2 )

18 Отношения связи R = { | s 1i S 1, s 2j S 2 } Отображения: прямое – R : S 1 S 2 обратное – R -1 : S 2 S 1 Кардинальные числа (cardinality): R ( S 1 (m 1, n 1 ) : S 2 (m 2, n 2 ) ) Пример: ВЫБИРАЕТ ( СТУДЕНТ (5, 100) : КУРС (1, 3) )

19 Типы отображений (1) R ( S 1 ( 0, ) : S 2 (1, ) ), S 1 S 2 Полностью определенное на S 1

20 Типы отображений (2) R ( S 1 ( 0, ) : S 2 ( 0, 1 ) ), S 1 S 2 Неполное функциональное отображение

21 Типы отображений (3) R ( S 1 ( 0, ) : S 2 ( 1, 1 ) ), S 1 S 2 Полное функциональное отображение

22 Ограничения целостности (1) Логические ограничения, накладываемые на данные: если значения данных отвечают существующим знаниям об объекте, соответствующие ограничениям логические выражения принимают значение «истина» Язык описания ограничений – ЯОО

23 Ограничения целостности (1) Ограничение C i –правильно построено –удовлетворено состоянием DBS k –удовлетворяемо –недостоверно Состояние базы данных –удовлетворяет схеме S –непротиворечиво Схема S –удовлетворяема –противоречива

24 Ограничения целостности (2) Внутренние (неявные) –принадлежность атрибута домену Явные –возраст > стаж работы

25 Операции над данными Основные операции: –выборка данных –модификация данных Способы доступа к данным: –навигационные языки –ненавигационные языки