Adatbázis bemutató szintek
Az adatbázis-ábrázolás felosztásához háromszintű ANSI-SPARK architektúrát hoztak létre.
Ez a modell lehetővé teszi a DBMS működésének jellemzői leírásának szokásos módját, amely három szintet oszt ki: külső (általános). fogalmi (logikai) és belső (fizikai).
A cél az, hogy a felhasználói nézetet az adatbázis fizikai megvalósításától elválasztja.
A külső réteg az adatbázis ábrázolása a felhasználó szemszögéből. Leírja az adatbázisnak egy adott felhasználóhoz tartozó részét. Az adatbázis külső ábrázolásából áll, mindegyik nézet a felhasználó objektum lényegének fenntartása, és csak azokat a entitásokat, attribútumokat és kapcsolatokat tartalmazza, amelyek érdekesek ennek a felhasználónak.
A fogalmi szint - az adatbázis általános ábrázolása, leírja, hogy milyen adatokat tárol az adatbázisban, megjeleníti a köztük lévő kapcsolatokat. Teljes körű adatbázis-struktúrát tartalmaz, amely tükrözi a szervezet követelményeit. A fogalmi szint magában foglalja az adatbázis objektumok (pl. Kulcsok, táblázatok, indexek, nézetek stb.) Fogalmát, tekintet nélkül a belső szervezetükre.
Belső szint - az adatbázis fizikai megjelenítése a számítógépben. Leírja az adatbázisban tárolt információk tárolását, az elhelyezéssel, a tömörítési és titkosítási módokkal kapcsolatos információkat. A belső réteg kezeli a fájlokat és fájlcsoportokat, az adatfájlokat, a táblázat- és indexszervezést, a kiterjesztéskezelést és a szabad területfelügyeletet.
Minden szintet tartalmazó sémát egy adatbázis sémának nevezünk. Az ANSI / SPARC építészeti modellben azt feltételezzük, hogy vannak olyan mechanizmusok a DBMS-ben, amelyek "külső - fogalmi" és "fogalmi - belső" adatok közötti szintű megjelenítést biztosítanak. Ezeknek a mechanizmusoknak a funkcionalitása biztosítja az adatok absztrakcióját és meghatározza az adatok függetlenségének fokát minden szinten.
Az áramkörök és az algák koncepciója
Az adatszerkezetet formalizált módon kell leírni. Az adatbázis logikai és fizikai struktúráinak leírását az adatbázis-kezelő szoftver használja, amikor az adatbázisban található információk beszerzésére vonatkozó felhasználói követelmények feldolgozása során történik. Az adatbázis logikai felépítésének leírását sémának nevezik. A séma a használt adattípusok táblázata. Tartalmazza az objektumok és tulajdonságaik nevét, és jelzi a közöttük meglévő kapcsolatot. Ha a séma az adatelemek értékeit tartalmazza, a séma egy példányának nevezik. Magának a kifejezésnek az a célja, hogy meghatározza az adatbázisban tárolt összes adatelem és adatfajták teljes táblázatát.
Az al-áramkör egy olyan séma része, amely az adatmodell felhasználói nézetén alapul. Így egy áramkör alapján különféle alkörök állíthatók elő.
Gyakran a sémák és az al-áramkörök diagramok formájában kerülnek bemutatásra (és itt persze elmondhatsz nekik egy kicsit róla, de egy abszolút tölgyes diák is képes önállóan megbirkózni ezzel). A rendszerben lévő kapcsolatok ilyen információt továbbíthatnak, amelyet nem ábrázol az ábrán bemutatott konkrét adatelemek.
Adatmodellek (ER, szemantikai, tárgyi, logikai, fizikai modellek)
Az adatmodell az adatbázis-kezelő rendszer (DBMS) adatfeldolgozásának és feldolgozásának formális elmélete, amely legalább három szempontot tartalmaz:
- a struktúra aspektusa: az adatbázisban lévő típusok és logikai adatstruktúrák leírásának módszerei;
- a manipuláció aspektusa: az adatok manipulálási módszerei;
- Integritás szempont: az adatbázis integritásának leírására és fenntartására szolgáló módszerek.
A szemantikai modell olyan domainmodell, amely a domain szemantikáját képviseli a legmagasabb szintű absztrakcióban. A szemantikus modellek osztályának leghíresebb ábrázolása az ER modell.
Az adatbázis fizikai modellje határozza meg, hogy az adatok miként kerülnek a médiára (külső memóriaeszközökre), valamint a módja és eszközei a hatékony hozzáférés megszervezésére.
Hierarchikus adatmodell
A hierarchikus adatmodell egy olyan adatbázis ábrázolása, amely egy különböző szintű objektumokból (adatokból) álló fa (hierarchikus) struktúra formájában található. Az objektumok között vannak linkek, minden objektum magában foglalhat több alacsonyabb szintű objektumot. Az első DBMS hierarchikus modellt használt. A hierarchikus adatbázis egy rendezett fákból áll.
A hierarchikus modell keretében megkülönböztetik a nyelvi adatleíró eszközöket (JOD) és az adatkezelési eszközöket (NAM). Minden egyes fizikai bázist egy olyan operátorcsoport ír le, amely meghatározza mind az adatbázis logikai felépítését, mind az adatbázis tárolási struktúráját. Ebben az esetben a hozzáférési módszer létrehozza a fizikai rekordok összekapcsolásának megszervezésének módját.
Az alábbi hozzáférési módok definiáltak: hierarchikusan szekvenciális, hierarchikus indexszekvenciális, hierarchikusan közvetlen, hierarchikus index-közvetlen, index.
A hierarchikus modell automatikusan fenntartja az ősei és leszármazottai közötti kapcsolatok integritását. Az alapszabály: nincs leszármazottja az anyja nélkül.
Hálózati adatmodell
A hálózati adatmodell egy logikai adatmodell, amely a hierarchikus megközelítés kiterjesztése, egy szigorú matematikai elmélet, amely leírja a strukturális szempontot, az integritás szempontját és az adatfeldolgozás szempontját a hálózati adatbázisokban.
A hierarchikus adatmodell és a hálózat közötti különbség az, hogy a hierarchikus struktúrákban a gyermekrekordnak pontosan egy őse, és a hálózati adatszerkezetben a leszármazottnak lehetnek őssei.
A hálózati DB egy meghatározott típusú rekord példányainak és egy bizonyos típusú kapcsolatoknak az egyes rekordok közötti sorozata.
A kapcsolat típusát kétféle rekordra definiálják: az őse és a leszármazottja. A hivatkozási típus egy példánya az ősi rekordtípus egy példányából és a gyermek rekordtípusának rendezett példányából áll.
Előnyök: nagy hatékonyság, alacsony memória költségek. Hátrányok: a kimeneti DB követelményeinek összetettsége, "merevsége".
Relációs adatmodell
A "relációs" kifejezés azt jelenti, hogy az elmélet a reláció matematikai fogalmán alapul.
A relációs adatmodell (RMD) egy logikai adatmodell, az adatbázis-konstrukció alkalmazott elmélete, amely az adatfeldolgozási feladatokra alkalmazható a matematika ilyen szakaszaihoz, mint a halmazelmélet és az elsőrendű logika.
A relációs adatbázisok a relációs adatmodellre épülnek.
A relációs adatmodell a következő elemeket tartalmazza:
- Strukturális aspektus (összetevő) - az adatbázisban lévő adatok egy sor kapcsolat.
- A feddhetetlenség szempontja (összetevője) - a kapcsolatok (táblázatok) megfelelnek bizonyos integritás feltételeinek. Az RMD támogatja a deklaratív tartományszintű (adattípusú) integritási korlátokat, a kapcsolat szintjét és az adatbázis szintjét.
- A feldolgozás (manipuláció) szempontja (összetevője) - Az RMD támogatja a kapcsolatok manipulációját (relációs algebra, relációs kalkulus).
Emellett az adatok relációs modellje magában foglalja a normalizálás elméletét is.
A DB kapcsolat séma egy páros nevezett csoportja. A DB séma (szerkezeti értelemben) a kapcsolatok megnevezett sémáinak egy csoportja.
A reláció egy adott adatbázis adatcsoportjainak halmaza, amely ugyanazt a kapcsolási sémát illeti. Néha, annak érdekében, hogy ne keverjük össze őket, azt mondják a "kapcsolat-séma" és a "relation-instance" néven, a kapcsolati sémát néha a kapcsolat fejlécnek nevezik, és a kapcsolat mint tömbkészlet a kapcsolat teste.
A kapcsolat-ábrázolás táblázatos formájánál a kapcsolat séma nem más, mint egy sor oszlopfejléc.
A tuple. amely az adott adatkapcsolati sémának felel meg, olyan párkészlet, amely a kapcsolatrendszerhez tartozó minden egyes attribútumnév egy előfordulását tartalmazza.
Az összefüggések számát a kapcsolat mértékének (vagy -érzékenységének) nevezik. A reláció halmazának halmazát a kapcsolat erejének nevezik.
A kapcsolatok alapvető tulajdonságai: a tuple-duplikátumok hiánya, a rendszámok hiánya, az attribútumok rendezésének hiánya, az attribútumértékek atomizmusa.