Зотикова И. В.
Перевальская гимназия № 1
ТИПЫ МОДЕЛЕЙ БАЗЫ ДАННЫХ
2
Информация в БД организована по разному. Можно выделить три основные структуры представления данных в БД:
- иерархическую (древовидную);
- сетевую
- реляционную (табличную).
Модель данных строится по принципу взаимосвязанных таблиц - реляционной.
Один тип объекта является главным, все нижележащие – подчиненными - иерархической.
Любой тип данных одновременно может быть главным и подчиненным - сетевой.
3
ИЕРАРХИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
4
ИЕРАРХИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
Иерархическая модель базы данных
представляет собой совокупность элементов,
расположенных в порядке их подчинения
от общего к частному
и образующих перевернутое дерево (граф).
-Данная модель характеризуется
такими параметрами, как уровни,
узлы, связи.
Принцип работы модели таков,
что несколько узлов более низкого уровня
соединяется при помощи связи
с одним узлом более высокого уровня.
5
СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ
6
СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ
Сетевая модель базы данных похожа на иерархическую.
Она имеет те же основные составляющие
(узел, уровень, связь), однако характер их отношений иной.
В сетевой модели принята свободная связь
между элементами разных уровней.
Примером может служить база данных,
хранящая сведения о закреплении
учителей-предметников за определенными классами,
где видно, что один учитель может преподавать в нескольких классах,
и что один и тот же предмет могут вести разные учителя.
7
РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ
8
Реляционные базы данных
Информация в базах данных может быть организована по разному. Чаще всего используется табличный способ. Базы данных с табличной формой организации называются реляционными БД.
9
Таблица
- Основной (базовый) объект базы данных. Все остальные объекты создаются на основе существующих таблиц.
- В таблицах хранятся все данные, имеющиеся в базе данных; также таблицы хранят структуру базы данных (поля, их типы и свойства)
- В таблицах хранятся все данные, имеющиеся в базе данных;
- также таблицы хранят структуру базы данных (поля, их типы и свойства)
1 0
Реляционные базы данных
Реляционные базы данных имеют табличную форму организации.
1 1
В реляционных БД строка таблицы называется записью, а столбец — полем.
Формат записи строки таблицы:
поле1
запись1
…
поле2
запись2
…
поле3
…
…
…
поле4
…
поле5
…
…
…
…
…
- Одна запись содержит информацию об одном объекте той реальной системы, модель которой представлена в таблице.
- Поля — это различные характеристики (иногда говорят: атрибуты) объекта. Значения полей в одной строке относятся к одному объекту.
В реляционной базе данных не должно быть совпадающих записей.
1 2
Термин «реляционный» (от латинского relatio – отношение)
-это модель хранения данных построена на взаимоотношении составляющих ее частей.
В простейшем случае она представляет собой
двухмерную таблицу,
а при создании сложных информационных моделей
составит совокупность взаимосвязанных таблиц.
Каждая строка такой таблицы называется записью .
Каждый столбец в такой таблице называется полем .
Модель данных, как и сама база данных,
является объектом, имеющим свои определенные свойства.
1 3
Реляционная модель базы данных имеет следующие свойства:
- Каждый элемент таблицы –
- один элемент данных.
- Все столбцы в таблице являются однородными,
- т. е. имеют один тип (числа, текст, дата и т. д.).
- Каждый столбец (поле) имеет уникальное имя.
- Одинаковые строки в таблице отсутствуют.
- Порядок следования строк в таблице
- может быть произвольным и
- может характеризоваться количеством полей,
- количеством записей, типом данных.
1 4
Над этой моделью базы данных
удобно производить следующие действия:
- сортировку данных (например, по алфавиту);
- поиск записей (например, по фамилиям) и т. д.
- выборку данных по группам (например, по датам рождения или по фамилиям);
Главное достоинство таблиц — в их понятности.
1 5
Реляционная модель данных,
как правило, состоит из нескольких таблиц,
которые связываются между собой ключами.
Структура каждой таблицы создаётся
с помощью конструктора таблиц.
В конструкторе указываются
имена полей, типы и форматы полей,
назначаются ключи.
Устанавливаются связи между таблицами
после их создания, но до заполнения данными .
Для создания реляционной БД
в окне СУБД выберем объект Таблицы
и выберем вариант
Создание таблицы в режиме конструктора .
1 6
Данные
Структура
1 7
1 8
Для связанных таблиц
возможно
три варианта типа связи :
- «один к одному»;
- «один ко многим»;
- «многие ко многим».
1 9
1. Связь «один к одному».
Наиболее простой способ
указать связь между данными –
поместить данные совместно,
например, в одной строке ведомости.
Тогда сразу ясно, что такой-то (фамилия)
работает тем-то (должность)
олучает столько-то (зарплата).
Все строки ведомости
имеют один шаблон,
в столбцах находятся
данные одного типа.
20
- 2. Связь «один ко многим».
Любому элементу, рассматриваемому как объект,
свойство или атрибут в информационной системе,
может соответствовать несколько других объектов,
свойств или атрибутов.
Подобная структура имеет несколько уровней.
Каждый ее элемент может быть связан с несколькими другими,
находящимися на нижнем уровне,
и только с одним из более верхнего уровня.
Такая структура называется древовидной или деревом.
Каталоги, подкаталоги и содержащиеся в них файлы
образуют древовидную структуру.
Такую же структуру имеют практически все предприятия,
министерства, ведомства и армия.
2 1
- 3. Связь «многие ко многим».
Производственные отношения между предприятиями
часто имеют сложный характер, отражающийся в сетевых структурах.
Сеть – многоуровневая структура, каждый элемент которой может быть
связан как с несколькими элементами нижнего уровня,
так и с несколькими элементами верхнего уровня.
Например, магазин получает товары от нескольких поставщиков.
ывает, что один и тот же товар поставляется разными поставщиками
и в то же время один поставщик обеспечивает несколькими товарами.
Если рассмотреть связи «товар–поставщик», то они представляют собой сеть.
Также сетевая модель получится и при рассмотрении
связей «учитель – класс».
22
23
Типы полей
Тип поля определяет множество значений, которые может принимать данное поле в различных записях.
В реляционных базах данных используются четыре основных типа поля:
- числовой;
- символьный;
- дата;
- логический.
24
25
Типы данных
- Текстовый – одна строка текста до 255 символов
- Поле МЕМО – текст из нескольких строк с полосой прокрутки до 65535 символов
- Числовой – число любого типа (целое, вещественное и т. д.)
- Дата/время – поле, содержащее дату или время
- Денежный – поле, выраженное в денежных единицах (рубли, $ и т.д.)
26
Типы данных
- Счетчик – поле, которое вводится автоматически с вводом каждой записи, служит для нумерации записей
- Логический – содержит одно из значений True или False
- Поле объекта OLE – содержит рисунки, звуковые файлы, таблицы Excel и т.д.
- Гиперссылка – поле для хранения URL- адресов Web- страниц
27
От типа величины зависят те действия, которые можно с ней производить. Например, с числовыми величинами можно выполнять арифметические операции, а с символьными и логическими — нельзя.
28
Пример 1. Описать структуру БД "Телевизионная программа на неделю"
В таблице для поля "Канал" использован целый числовой тип, а для поля "Время" - вещественный .
Название поля
Тип
Компания
символьный
Ширина
Канал
Количество десятичных знаков
Передача
25
числовой
символьный
Время
60
числовой
Дата
дата
5
2
29
30
- Взаимосвязи между двумя таблицами реализуются через ключ связи , входящий в состав полей связываемых таблиц.
3 1
27.12.16
32
Первичный ключ БД
Первичным ключом в базе данных называют поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей.
В БД «Детская библиотека» разные книги могут иметь одного автора, могут совпадать названия книг, год издания, полка. Но инвентарный номер у каждой книги свой (поле НОМЕР). Он-то и является первичным ключом для записей в этой базе данных.
Первичным ключом в БД «Погода» является поле ДЕНЬ, так как его значение не повторяется в разных записях.
33
- Каждая таблица в реляционной базе данных должна иметь уникальный (первичный) ключ, однозначно определяющий каждую запись в таблице. Это позволяет быстро найти нужную запись, а также связать данные из разных Таблиц в запросах, формах и отчетах.
В качестве первичного ключа может быть задано поле с типом данных Счетчик. В этом случае при добавлении каждой новой записи в таблицу в это поле автоматически вводятся уникальные целые последовательно возрастающие (на 1) или случайные числа. Указание такого поля является наиболее простым способом создания первичного ключа. Значение этого поля нельзя изменить или удалить.
34
27.12.16
35
36
37
Отношение - абстракция описываемого объекта
как совокупность его свойств.
Мы оперируем совокупностью свойств,
которые и определяют объект.
Экземпляр отношения -
совокупность значений свойств
конкретного объекта.
38
Первичный ключ -
идентифицирующая совокупность атрибутов,
т.е. значение этих атрибутов уникально в данном отношении.
Не существует двух экземпляров отношения
содержащих одинаковые значения в первичном ключе.
Простой атрибут - атрибут, значения которого неделимы.
Сложный атрибут - атрибут, значением которого
является совокупность значений
нескольких различных свойств объекта
или несколько значений одного свойства.
39
Отношение представляется в виде полоски, содержащей имена всех атрибутов.
Имя отношения пишется над ней.
Первичный ключ отношения
должен быть выделен жирной рамкой.
Связи, определенные между отношениями,
должны быть показаны линиями,
проведенными между связующими атрибутами.
Значения экземпляров
связующих атрибутов должны совпадать.
40
Подводим итоги
- При создании базы данных надо выполнить 2 этапа:
Этап 1. Постановка задачи
Этап 2. Проектирование базы данных
4 1
Этап 2. Проектирование базы данных
- Определение классов объектов и типов связей между этими классами.
- Задаются параметры данной предметной области(характеристики классов).
- Составление таблицы классов объектов и их связи.
42
43