Моделью данных называется формализованное описание структуры единиц информации и операций над ними в информационной системе.
Модель данных — это некоторая абстракция, в которой отражаются самые важные аспекты функционирования выделенной предметной области, а второстепенные — игнорируются. Модель данных включает в себя набор понятий для описания данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные. В модели данных различают три главные составляющие:
– структурную часть, определяющую правила порождения допустимых для данной СУБД видов структур данных;
– управляющую часть, определяющую возможные операции над такими структурами;
– классы ограничений целостности данных, которые могут быть реализованы средствами этой системы.
Каждая СУБД поддерживает ту или иную модель данных.
В настоящее время описано много разнообразных моделей, построение которых преследует разные цели. Из множества опубликованных моделей данных можно выделить три категории:
– объектные модели данных;
– модели данных на основе записей;
– физические модели данных.
Применительно к трехуровневой архитектуре баз данных следует отметить, что первые две категории используются для описания данных на внешнем и концептуальном уровнях, а последняя категория — на внутреннем уровне.
Объектные модели данных
Среди объектных моделей следует выделить ER-модель, которая наиболее часто используется в методологии проектирования баз данных, а также объектно-ориентированную модель, последнее время широко используемую в технологиях баз данных. Объектно-ориентированная модель расширяет понятие объекта, включая в него не только атрибуты, характеризующие состояние объекта, но и связанные с ним действия.
Модели данных на основе записей
В модели данных на основе записей база данных состоит из нескольких записей фиксированного формата, которые могут иметь разные типы.
В большинстве коммерческих СУБД используются ставшие классическими два типа такого рода моделей данных: теоретико-графовые (ТГ) и теоретико-множественные (ТМ) модели данных.
К теоретико-графовым моделям относятся две разновидности:
– сетевые модели;
– иерархические модели.
В таких моделях данных предусматриваются характерные для подобного рода структур операции навигации и манипулирования данными.
Аппарат навигации в ТГ-моделях служит для установки тех объектов данных, к которым будет применяться очередная операция манипулирования данными.
Теоретико-множественные модели используют математический аппарат, реляционную алгебру (знаковая обработка множеств), реляционное исчисление. К моделям данного типа относятся реляционные модели.
В соответствии с реляционной моделью данных БД представляется в виде совокупности таблиц, над которыми могут выполняться операции, формируемые в терминах реляционной алгебры и реляционного исчисления.
Физическая модель данных
Физические модели данных описывают то, как данные хранятся в компьютере, представляя информацию о структуре записей, их упорядоченности и существующих путях доступа. Наиболее расп
