Реферати українською » Коммуникации и связь » Бази даних та їх порівняльні характеристики


Реферат Бази даних та їх порівняльні характеристики

Страница 1 из 3 | Следующая страница

>РЕФЕРАТ

з дисципліни «Інформатика»

на задану тему «Бази даних, і їх порівняльні характеристики»


1. Класифікація моделей побудови баз даних

Залежно від архітектуриСУБД діляться на локальні й розподіленіСУБД. Усі частини локальноїСУБД розміщуються однією комп'ютері, а розподіленої на кількох. Протягом кількох десятиліть послідовно з'являлися системи (>СУБД), засновані на трьох базових моделях даних: ієрархічної, мережевий і реляційної. Основні визначення теорії баз знань і баз даних представлені у таблиці 1.

Табл.1. Основні визначення

Термін Визначення
База даних (>БД) >Базами даних називають електронні сховища інформації, доступом до яких здійснюються з допомогою однієї чи кількох комп'ютерів.
Системи управління базами даних (>СУБД) це програмні кошти на створення, наповнення, відновлення і видалення баз даних.
База знань Бази знань це сховища знань, які у формалізованому вигляді.
Систему керування базами знаньСУБЗ це програмні кошти на створення, наповнення, відновлення і видалення баз знань

Види знань:

Процедурні

Декларативні

>Каузальние

>Неточние

Знання, відповідальні питанням "Як вирішувати це завдання?"

Знання, які містять вочевидь процедури вирішення завдань.

Знання про причинно-наслідкових зв'язках між об'єктами предметної області

Знання відмінні неповнотою чи суперечливістю.

>Парадигми вирішення завдань

УСУБД

УСУБЗ

Дані + Алгоритм = Програма виконання завдання

Знання + Стратегія виведення = Рішення проблеми.

Моделі знань

>Продукционная

>Фреймовая

>Семантическая мережу

Знання представлені у форматі ">ЕСЛИ-ТО"

Знання представлені у вигляді набору взаємопов'язаний фреймів.

Граф, вершини якого відповідають об'єктах чи поняттям, а дуги визначають відносини між вершинами.

>Фрейм

>Фрейм прототип

Конкретний фрейм

>Структурированное опис об'єкта предметної області що складається з найменування об'єкта (ім'я фрейму), атрибутів об'єкта (властивостей, характеристик) -слоти фрейму.

Це фрейм яка має значення слотів не визначено.

Це фрейм прототип з конкретними значеннями.

>EnterpriseJavaBeans. Стандарт до створення засобами мови Java придатних для багаторазового використання компонентів, у тому числі формуються прикладні програми. КомпонентиEnterpriseJavaBeans полегшують розробку програм, які забезпечують доступом до береженої базі даних інформації.
>Распараллеливание обробки запиту (>Intraqueryparallelism). Використання кількох ЦП в обробці одного запиту.
Паралельна обробка запитів (>interqueryparallelism) передбачає паралельну обробку кількох запитів (різними ЦП).
Рівень ізоляції (>Isolationlevel). >Установочний параметрБД, визначальний, якою мірою одночасно які звернулися до базі даних користувачі можуть впливати працювати одне одного. Зазвичай, використовуються рівні ізоляції: завершення читання (>readcommitted), характеризується велику кількість одночасно обслуговуваних користувачів і низькому рівні ізоляції кожного їх); у порядку (>serializable), мало одночасно обслуговуваних користувачів, високий рівень ізоляції і повторювана читання (>repeatableread), поєднання двох перших рівнів.
Технологія СОМ >COM -ComponentObjectModel -Компонентная модель об'єктів, запропонована корпорацієюМикрософт.
ТехнологіяCORBA >CORBA -CommonObjectRequireBrokerArchitecture - архітектура з брокером необхідних загальних об'єктів, розроблена незалежної групоюOMG.
>JDBC (JavaDatabaseConnectivity). Інтерфейс взаємодії з базами даних мовою Java. Цей стандарт, розроблений фірмою Sun Microsystems, визначає способи доступуJava-приложений до данихБД.
>ODBC (OpenDatabaseConnectivity). Відкритий інтерфейс взаємодії з базами даних. Запропонований корпорацією Microsoft стандарт, регулюючий доступ Windows -додатків до баз даних. СтандартODBC поступово замінюєтьсяспецификациейOLE DB.
>OLAP (Onlineanalyticalprocessing). Оперативний аналіз даних. Цей метод обробки діє з метою прискорення обробки запитів передбачає попередній розрахунок часто потрібних даних (наприклад, сум чи значень лічильника).
>OLE DB (>ObjectLinking andEmbeddingDatabase). >OLE для баз даних. Новий стандарт Microsoft, регулюючий доступ додатків до баз даних. Має розширення для серверівOLAP передбачає застосування спеціальних коштів обробки мультимедійних даних.
Операція сполуки (>Join). Процес, дозволяє об'єднувати дані з цих двох таблиць у вигляді зіставлення вмісту двох аналогічних шпальт.
>SQL (>Structuredquerylanguage). Мова структурованих запитів, мовуS0L. Є що у галузі стандартом до виконання операцій вставки, відновлення, видалення і вибірки даних ізреляционнихБД.
Збережена процедура (>Storedprocedure). Програма, яка виконується всередині бази даних, і може робити складні дії з урахуванням інформації,задаваемой користувачем. Оскільки збережені процедури виконуються безпосередньо на сервері бази даних, забезпечується вищу швидкодію, ніж і під час тієї ж операцій засобами клієнтаБД.
>Транзакция (>Transaction). Сукупність операцій бази даних, виконання яких немає то, можливо перервано. Щоб зміни, внесені доБД під час виконання кожній із які входять у транзакцію операцій, зафіксовано у базі даних, усі фінансові операції повинні завершитися успішно. Усі бази даних, представлені у нашому огляді, використовувати транзакції, тоді якБД для настільних систем, наприкладVisualdBase фірмиInprise чи MicrosoftAccess, не передбачають застосування механізму транзакцій.
>Триггер (>Trigger). Програма бази даних, викликане щоразу при вставці, зміні чи видаленні рядки таблиці.Триггери забезпечують перевірку будь-яких змін коректність, як ці зміни буде ухвалено

2.Иерархическая модель

Перші ієрархічні і мережніСУБД було створено початку 1960-х років. Причиною послужила необхідність управління мільйонами записів (пов'язаних друг з одним ієрархічним чином), наприклад при інформаційної підтримці місячного проекту Аполлон. Серед реалізованих практичноСУБД цього переважає системаIMS (Information Management System компанії IBM) (На цей час це найпоширенішаСУБД із усіх такого типу). Застосовуються та інші ієрархічні системи:TDMS (>Time-SharedDate Management System) компаніїDevelopment Corporation;Mark IVMulti -AccessRetrieval System компаніїControlData Corporation; System - 2000 розробкиSAS-Institute.

Відносини в ієрархічної моделі даних зорганізовані у вигляді сукупностей дерев, де дерево - структура даних, у якій тип сегмента нащадка пов'язаний лише з однією типом сегмента предка. Графічно:Предок - точка на кінці стрілки, а Нащадок - точка на вістрі стрілки. У базах даних визначено, що точки - це типи записів, а стрілки представляють відносини до - одній або один - до - багатьом.

До обмеження ієрархічної моделі даних можна віднести:

1. Відсутня явне поділ логічних і фізичних характеристик моделі;

2. Для уявленнянеиерархических відносин даних потрібні додаткові маніпуляції;

3. Непередбачені запити можуть вимагати реорганізації бази даних.

3. Мережевий модель

Мережі - природний спосіб подачі відносин між об'єктами. Вони широко застосовують у математиці, дослідженнях операцій, хімії, фізиці, соціології та інших галузях знань. Мережі зазвичай можуть бути математичної структурою, що називається спрямованим графом. Спрямований граф має просту структуру. Він з точок чиузлов,соединенних стрілками чи ребрами. У моделей даних вузли можна становити як типи записів даних, а ребра представляють відносиниодин-к -одній абоодин-ко-многим. Структура графа робить можливими прості уявлення ієрархічних відносин (як-от генеалогічні дані) .

Мережевий модель даних - цей спектакль даних мережними структурами типів записів і пов'язаних відносинами потужностіодин-к-одному чиодин-ко-многим. Наприкінці 60-х конференція із мов систем даних (>Conference onData SystemsLanguages,CODASYL) доручила підгрупі, названоїDatabaseTask Group (>DTBG), розробити стандарти системам управління базами даних. НаDTBG надавала сильний вплив архітектура, використана на одній із найпершихСУБД,IategratedDataStore (IDS), створеної раніше компанією GeneralElectric.Это призвела до того, що її рекомендована мережна модель.

ДокументиDatabaseTask Group (>DTBG) (група і розробити стандартів системам управління базами даних) від 1971 року залишається основний формулюванням мережевий моделі, нею посилаються як у модельCODASYLDTBG. Вона стала основою і розробити мережевих системам управління базами даних кількох виробників. IDS (Honeywell) іIDMS (Computer Associates) - найбільш відомих комерційних реалізації. У мережевий моделі існують дві основні структури даних: типи записів і набори:

· Тип записів. Сукупність логічно пов'язаних елементів даних.

· Набір. У моделіDTBG ставленняодин-ко-многим між двома типами записів.

· Проста мережу. Структура даних, коли всі бінарні відносини мають потужністьодин-ко-многим.

· Складна мережу. Структура даних, у якій одне чи кілька бінарних відносин мають потужністьмногие-ко-многим.

· Тип записи зв'язку. Формальна запис, створена у тому, щоб перетворити складну мережу еквівалентну їй просту мережу.

У моделіDBTG можливі лише мережі, де всі відносини мають потужністьодин-к-одному чиодин-ко-многим. Складні мережі, які включають одне чи кілька відносинмногие-ко-многим, неможливо знайти безпосередньо реалізовані в моделіDBTG. Наслідком можливість створення штучних формальних записів необхідно додаткового обсягу пам'яті і методи обробки, але модель даних має просту мережну форму і відповідає вимогамDBTG.

4.Реляционная модель

У 1970-1971 рокахЕ.Ф.Кодд опублікував дві статті, у яких ввівреляционную модель даних, іреляционние мови обробки даних -реляционную алгебру іреляционное літочислення.

·Реляционная алгебра -Процедурний мову обробкиреляционних таблиць.

·Реляционное літочислення -Непроцедурний мову створення запитів.

Усі існуючі на той час підходи до зв'язування записів із різних файлів використовували фізичні покажчики чи адреси на диску. У своїй роботіКодд продемонстрував, такі бази даних істотно обмежують число типів маніпуляцій даними. Понад те, вони чутливі до змін у фізичному оточенні. Коли комп'ютерної системі встановлювався новий нагромаджувач чи змінювалися адреси зберігання даних, вимагалося додаткове перетворення файлів. Якщо до формату запис у файлі додавалися нові поля, то фізичні адреси всіх записів файла змінювалися. Тобто такі бази даних собі не дозволяли маніпулювати даними оскільки це давав змоги логічна структура. Всі ці подолала реляційна модель, джерело якої в логічних відносинах даних.

Існує дві підходи до проектування реляційної бази даних.

· Перший підхід у тому, на етапі концептуального проектування створюється не концептуальна модель даних, а безпосередньо реляційна схема бази даних, що складається з визначеньреляционних таблиць, які піддаються нормалізації.

· Другий підхід грунтується на механічному перетворення функціональної моделі, створеної раніше, внормализованнуюреляционную модель. Такий підхід найчастіше використовується під час проектування великих, складних схем баз даних, необхідні корпоративних інформаційних систем.

Табл.1. Основні визначенняреляционнихСУБД

Термін Визначення
>Реляционная модель даних >Организует і становить дані як таблиць чи реляцій.
>Реляционная база даних (>РБД,RDBMS). База даних, побудована на реляційної моделі.
Реляція (>таблица-елементарная інформаційна одиниця) >Двумерная таблиця, що містить рядки - і стовпчики даних.
Ступінь реляції. Кількість атрибутів реляції. Це те пам'ятаймо, що ніякі два атрибута реляції що неспроможні мати однакових імен.
>Кортежи Рядки реляції (таблиці), відповідають об'єкта, конкретної події чи явища.
Атрибути >Столбци таблиці, що характеризують ознаки, параметри об'єкта, події, явища.
Область атрибута Набір всіх можливих значень, яких можуть прибирати атрибути. Якщо у процесі роботи виникає ситуація, що атрибут незастосовуваний чи значення однієї чи кількохатрибутовстроки поки що невідомі, то рядок запишеться вбазуданних з порожнімизначениямиетих атрибутів (>NULL рядок).
Байдуже значення Значення, приписувану атрибута в кортежі, якщо атрибут незастосовуваний або його значення невідомо
Ключ Будь-який набір атрибутів, однозначно визначальний кожен кортеж реляційної таблиці.
Ключ реляції Ключ теж можна описати як мінімальне безліч атрибутів, однозначно визначальних (чи функціональноопределяющих)каждое значення атрибута в кортежі.
Складовою ключ Ключ у якому чи більш атрибута.
Потенційний ключ У будь-якій даної реляційної таблиці може виявитися більш одного набору атрибутів. Зазвичай, у ролі первинного ключа вибирають потенційний ключ, яким найпростіше користуватися при буденній праці введення даних.
Первинний ключ. Поле чи набір полів, однозначно ідентифікуючий запис.
Зовнішній ключ. Набір атрибутів однієї таблиці, є ключем інший (чи тієї ж самої) таблиці; використовується визначення логічних перетинів поміж таблицями. Атрибути зовнішнього ключа необов'язково повинен мати самі імена, як і атрибути ключа, яких вони відповідають.
>Рекурсивний зовнішній ключ. Зовнішній ключ, посилаючись своє власнереляционную таблицю.
Батьківська реляція (таблиця) Таблиця, поля якої входить у іншу таблицю.
Дочірня реляція (таблиця) Таблиця, поля якої використовують інформацію з полів інший таблиці, що є стосовно даної батьківської.
Ставленняодин-к-одному Коли однієї запис у батьківської таблиці відповідає одна запис в дочірньою таблиці
Ставленняодин-ко-многим Коли однієї запис у батьківської таблиці відповідає кілька записів в дочірньою таблиці
Ставленнямногие-ко-многим Коли багатьом записам у батьківської таблиці відповідають кілька записів в дочірньою таблиці
>Рекурсивное ставлення. Ставлення, що пов'язує об'єктне безліч з нею самим.
>View (Уявлення) Інформаційна одиницяРБД (структурою аналогічна таблиці), записи якої сформовані у виконання запитів решти таблицям.
>Ссилочнаяцеллостность Адекватне відтворення записів вссилочних полях таблиць.
>Триггер Засіб забезпеченняссилочной цілісності з урахуванням механізму каскадних змін.
Індекс Механізми швидкого доступу до що зберігається у таблицях даних шляхом їх попередньої сортування.
>Транзакция Таке вплив наСУБД, яке переводить їх із одного цілісного стану до іншого.

Обмежувальні умови, підтримують цілісність бази даних.

Відповідно до визначенняссилочной цілісності за наявності вссилочних полях двох таблиць різного уявлення даних відбувається порушенняссилочной цілісності, таке порушення робить інформацію базі даних недостовірною. Щоб запобігти втратуссилочной цілісності, використовується механізм каскадних змін (який найчастіше реалізується спеціальними об'єктамиСУБД -триггерами). Цей механізм полягає у наступній послідовності дій:

· за зміни поля зв'язку у запису батьківської таблиці слід одночасно змінити значення полів зв'язку у записах дочірньою таблиці;

· під час видалення запис у батьківської таблиці слід видалити відповідні запису і в дочірньою таблиці.

Процес нормалізації

Нормалізація - процес приведенняреляционних таблиць до стандартному виду. У базі даних можуть бути присутні такі проблеми як:

· Надмірність даних. Повторення даних базі даних.

·Аномалия відновлення. Суперечливість даних, викликана їх надмірністю і частковим оновленням.

·Аномалия видалення.Непреднамеренная втрата даних, викликана видаленням інших даних.

·Аномалия введення. Неможливість запровадити дані в таблицю, викликана відсутністю інших даних.

Аби вирішити них застосовують розбивка таблиць - поділ таблиці сталася на кілька таблиць. Щоб це користуються нормальними формами чи правилами структурування таблиць.

Перша нормальна форма

>Реляционная таблиця перебуває у першої нормальної формі (>1НФ), якщо значення таблиці є атомарними кожному за атрибута таблиці, тобто. такими значеннями, які є безліччю значень чи повторюваної групою. У визначенні Кодда реляційної моделі вже закладено, щореляционние таблиці перебувають у1НФ,

Друга нормальна форма.

>Реляционная таблиця перебуває на другий нормальної формі (>2НФ), якщо ніякінеключевие атрибути є

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація