Mielőtt megismerkednénk egy olyan fogalommal, mint az adatmodellek, tanulmányoznánk típusaikat, osztályozásukat, és egy részletes leírást is fontolóra vennénk, meg kell értenünk a számítástechnika értelmét, amely magában foglalja ezeket a fogalmakat, és minden területet., azt tanulmányozta. Ebben a cikkben megvizsgáljuk ennek a tudománynak az alapfogalmait és pilléreit, különös tekintettel az adatstruktúrák típusaira, a bennük lévő kapcsolatokra és még sok másra.
Mi az információ és informatika?
Az adatmodell szerkezetének tanulmányozásához való továbblépéshez meg kell értenie, hogy ezek az adatok és információk elvileg mi is.
Az emberi társadalom létezésének bármely pillanatában óriási szerepet játszott az információ, vagyis az információ, amelyet az ember a minket körülvevő hatalmas és sokszínű világból kapott. Például még a primitív emberek is sziklafestmények segítségével hagytak nekünk információkat egyszerű életmódjukról és hagyományaikról.
Azóta az emberek számos tudományos felfedezést tettek, információkat gyűjtöttek elődeikről és információkat halmoztak fel a mindennapi életbőlhíreket, ezáltal egyre több információhoz jut, és olyan tulajdonságokkal ruházza fel őket, mint az érték és a megbízhatóság.
Az idő múlásával az információ mennyisége olyan hatalmasra és hatalmasra nőtt, hogy az emberiség nem tudta önállóan tárolni a memóriájában, manuálisan feldolgozni és semmilyen műveletet végrehajtani rajta. Ezért volt szükség a mai fundamentális tudományra - az informatikára, amelynek hatókörébe az információ különféle átalakulásaihoz kapcsolódó emberi tevékenység területe is beletartozik. Az informatika életünk szinte minden területére kiterjed: az egyszerű matematikai számításoktól a bonyolult mérnöki és építészeti tervezésig, valamint az animációs és animációs filmek készítéséig. Olyan alapvető célokat tűz ki maga elé, mint az információk automatizált feldolgozása, strukturálása, tárolása és továbbítása.
A mai témában konkrétan az információk strukturálását fogjuk érinteni, nevezetesen az adatmodellről lesz szó. Előtte azonban tisztázni kell néhány további, beszélgetésünk témájához közvetlenül kapcsolódó pontot. Nevezetesen: adatbázisok és DBMS.
Adatbázisok és DBMS
Az adatbázisok (DB) a strukturált információk egy fajtája.
A kifejezés logikailag összefüggő megosztott információhalmazra utal. Az adatbázisok olyan struktúrák, amelyeket aktívan használnak hatalmas mennyiségű információt tartalmazó dinamikus webhelyeken. Például ezek különféle online áruházak, alapok portáljainak forrásaimédiában vagy más vállalati forrásokban.
Az adatbázis-kezelő rendszerek (DBMS) különféle szoftverek halmaza, amelyek adatbázisok létrehozására, megfelelő formában való karbantartására és a szükséges információk gyors keresésének megszervezésére szolgálnak. A széles körben használt DBMS-re példa a Microsoft Access, amely a Microsoft Office egyetlen sorában jelenik meg. Ennek a DBMS-nek az a sajátossága, hogy a VBA nyelv jelenléte miatt magában az Accessben lehet olyan alkalmazásokat létrehozni, amelyek adatbázisok alapján működnek.
Az adatbázisok többféle szempont szerint osztályozhatók:
- A modell típusától függően (ezekről szó lesz).
- Tárolási hely szerint (merevlemez, RAM, optikai lemezek).
- Használat típusa szerint (helyi, azaz egy felhasználó fér hozzá; médium, azaz az adatbázisban lévő adatokat többen is megtekinthetik; általános - az ilyen adatbázisok több szerveren és személyi számítógépen találhatók, azaz az információk megtekintésének képessége bennük nagyszámú ember jogosult).
- Az információtartalom szerint (tudományos, történelmi, lexikográfiai és egyebek).
- Az alap bizonyosságának mértéke szerint (központosított és elosztott).
- Homogenitás szerint (heterogén, illetve homogén).
És sok más, kevésbé jelentős funkcióhoz is.
Egy ilyen adatbázis fő része adatmodellek. Ők képviselikinformációs struktúrák és műveletek összessége a feldolgozásához, egyszerűsítve és felgyorsítva a szükséges információ keresésének megszervezését.
Adatrendszer-modellek: osztályozás
Sokféle adatbázis létezik, de ezek mindegyike általánosabb és alapvetőbb modelleken alapul. Az információs adatmodellek osztályozása is sokféle típusra oszlik. Íme a leggyakrabban használt kategóriák:
- hierarchikus modell;
- hálózati diagram;
- relációs modell;
- objektum-orientált sémák.
Minden ilyen típusú adatmodell különbözik egymástól az információ megjelenítésének és tárolásának jellegében.
A megfelelő modell kiválasztásának kritériumai
A felhasználó a fenti típusok bármelyikével létrehozhat adatbázist. Meg kell azonban jegyezni, hogy az adatmodell kiválasztása bizonyos tényezőktől való függést is meghatározza.
A legfontosabb kritérium az, hogy az ügyfél által használt DBMS támogatja-e az adott modellt. A legtöbb DBMS úgy van felépítve, hogy a felhasználó számára egy használható adatmodell jelenik meg, azonban néhányuk több különböző analógot is támogat egyszerre. Nézzük meg egyenként a jellemzőit.
Hierarchikus modell
Az adatmegjelenítési modellek egyik típusa, amely elemek gyűjteményeként rendezi őket, amelyek sorrendben vannak elrendezve az általánostól a konkrétig.
A szerkezet egy fordított fa. Egy adott fájl eléréséhezvan egy út.
Egy hierarchikus modellnek három alapvető feltételnek kell megfelelnie:
- Minden alacsonyabb szintű csomópont csak egy magasabb szintű csomóponthoz csatlakoztatható.
- Csak egy fő gyökércsomópont van a hierarchiában, amely nincs alárendelve egyetlen másik csomópontnak sem, és a legfelső szinten található.
- A hierarchia bármely csomópontjához csak egy út vezet a gyökércsomóponttól.
A kapcsolat típusa egy a többhez.
Hálózati modell
Ez nagyrészt a hierarchikusra támaszkodik, és elég sok közös van benne. A fő különbség a kettő között a link típusa, ami sok-több kapcsolatra utal, ami azt jelenti, hogy kapcsolatok létezhetnek különböző csomópontok között.
A hálózati modell előnye, hogy kevesebb számítógépes erőforrást fogyaszt a memória és a sebesség tekintetében, mint más modellek.
Ennek a sémának az a hátránya, hogy ha módosítani kell a tárolt adatok szerkezetén, akkor minden olyan alkalmazást módosítani kell, amely ezen a hálózati modellen alapul, mivel egy ilyen struktúra nem független.
Relációs modell
Ma a leggyakoribb. Az objektumokat és a köztük lévő kapcsolatokat ebben az adatmodellben táblák ábrázolják, a bennük lévő kapcsolatokat objektumoknak tekintjük. Egy ilyen táblázatban az oszlopokat mezőknek, a sorokat pedig rekordoknak nevezzük. Minden relációs modelltáblázatnak meg kell felelniea következő tulajdonságokkal:
- Abszolút minden oszlopa homogén, vagyis az egy oszlopban található összes elemnek azonos típusúnak és megengedett legnagyobb méretnek kell lennie.
- Minden oszlopnak saját egyedi neve van.
- Ne legyenek azonos sorok a táblázatban.
- A táblázatban a sorok és oszlopok megjelenési sorrendje tetszőleges lehet.
A relációs modell figyelembe veszi a táblák közötti kapcsolatok típusait is, beleértve az egy az egyhez, egy a többhez és a sok a sokhoz kapcsolatokat.
A táblázatos relációs modellre épülő adatbázisok rugalmasak, adaptálhatók és nagymértékben méretezhetők. Minden adatobjektum a legkisebb és leghasznosabb töredékekre van lebontva.
Objektumorientált modell
Egy objektum-orientált adatkonstrukciós modellben az adatbázisokat újrafelhasználható szoftverelemek készlete határozza meg, kapcsolódó funkciókkal. Számos különböző objektum-orientált adatbázis létezik:
- Multimédiás adatbázis.
- Hypertext adatbázis.
Az első a médiaadatokat tartalmazza. Különféle képeket tartalmazhat, amelyek például nem tárolhatók relációs modellben.
A hiperszöveg adatbázis lehetővé teszi, hogy bármely adatbázis-objektumot bármilyen más objektumhoz kapcsoljon. Ez meglehetősen kényelmes a kommunikáció különböző adatok halmazában való megszervezéséhez, azonban egy ilyen modell messze nem ideálisnumerikus elemzések.
Talán az objektumorientált modell a legnépszerűbb és leggyakrabban használt modell, mivel tartalmazhat információkat táblázatok formájában, például relációs, de ettől eltérően nem korlátozódik táblázatos rekordokra.
Egy kis információ
A hierarchikus modellt először a múlt század 60-as éveiben használta az IBM a számítástechnikában, de mára népszerűsége az alacsony hatékonyság miatt alábbhagyott.
A hálózati adatmodell már a 70-es években népszerű volt, miután az Adatbázisrendszer-nyelvek Konferenciája hivatalosan meghatározta.
A relációs adatbázisokat általában strukturált lekérdezési nyelven (SQL) írják. Ezt a modellt 1970-ben adták ki.
Következtetések
Így a ma megvizsgált kérdéseket a következő rövid következtetésekkel foglalhatjuk össze:
- A személyi számítógépeken (PC) tárolt adatok szerkezetileg speciális adatbázisok formájában tárolhatók.
- Minden adatbázis magja a modellje.
- Az adatmodelleknek négy fő típusa van: hierarchikus, hálózati, relációs, objektumorientált.
- A hierarchikus modellben a szerkezet úgy néz ki, mint egy fordított fa.
- A hálózati modellben kapcsolatok vannak a különböző csomópontok között.
- A relációs modellben az objektumok közötti kapcsolatok táblázatokként vannak ábrázolva.
- Objektumorientált modellben az elemek közötti kapcsolatok táblázatokkal is ábrázolhatók, de nem korlátozódnak rájuk.
Az utóbbi esetben például előfordulhatszöveg és képek.
