Før vi lærer om et begreb som datamodeller, studerer deres typer, klassifikationer og også overvejer en detaljeret beskrivelse, er der behov for at forstå selve betydningen af datalogi, som inkluderer disse begreber og alle områder, den studerede. I denne artikel vil vi overveje de grundlæggende termer og søjler i denne videnskab, især vil vi tale om typerne af datastrukturer, relationer i dem og meget mere.
Hvad er information og informatik?
For at gå videre til at studere strukturen af datamodellen skal du forstå, hvad disse data og information i princippet er.
Absolut på ethvert tidspunkt af det menneskelige samfunds eksistens spillede information en enorm rolle, det vil sige information modtaget af en person fra den enorme og mangfoldige verden omkring os. For eksempel efterlod selv primitive mennesker information til os om deres enkle levevis og traditioner ved hjælp af klippemalerier.
Siden da har folk gjort adskillige videnskabelige opdagelser, indsamlet information om deres forgængere og akkumuleret information fra hverdagennyheder, hvorved de får flere og flere mængder af information og giver den kvaliteter som værdi og pålidelighed.
Med tiden er mængden af information blevet så enorm og enorm, at menneskeheden ikke var i stand til selvstændigt at gemme den i sin hukommelse, behandle den manuelt og udføre nogen handlinger på den. Derfor var der behov for nutidens grundlæggende videnskab - informatik, hvis omfang omfatter området for menneskelig aktivitet forbundet med forskellige transformationer af information. Informatik dækker næsten alle områder af vores liv: fra simple matematiske beregninger til kompleks ingeniør- og arkitektonisk design, såvel som skabelsen af animerede og animerede film. Den sætter sig selv sådanne grundlæggende mål som automatiseret behandling, strukturering, lagring og transmission af information.
I dagens emne vil vi specifikt berøre struktureringen af information, nemlig vi vil tale om datamodellen. Inden da bør nogle andre punkter, der er direkte relateret til emnet for vores samtale, afklares. Nemlig: databaser og DBMS.
Databaser og DBMS
Databaser (DB) er en type struktureret information.
Udtrykket refererer til et delt sæt information, der er logisk relateret. Databaser er strukturer, der aktivt bruges på dynamiske websteder med enorme mængder information. For eksempel er disse ressourcer fra forskellige onlinebutikker, portaler af midlermedier eller andre virksomhedskilder.
Databasestyringssystemer (DBMS) er et sæt forskellige software designet til at oprette databaser, vedligeholde dem i den korrekte form og organisere en hurtig søgning efter den nødvendige information i dem. Et eksempel på en meget brugt DBMS er Microsoft Access, som udgives i en enkelt linje i Microsoft Office. Et karakteristisk træk ved dette DBMS er, at det på grund af tilstedeværelsen af VBA-sproget i det er muligt at oprette applikationer i Access selv, der fungerer på basis af databaser.
Databaser kan klassificeres efter flere forskellige kriterier:
- I henhold til typen af model (de vil blive diskuteret).
- Efter lagerplacering (harddisk, RAM, optiske diske).
- Efter type brug (lokal, dvs. én bruger har adgang til den; medium, dvs. data i databasen kan ses af flere personer; generelt - sådanne databaser er placeret på flere servere og personlige computere, det vil sige muligheden for at se oplysninger i de har ret til et stort antal personer).
- I henhold til indholdet af information (videnskabelig, historisk, leksikografisk og andre).
- Ved basens grad af sikkerhed (centraliseret og distribueret).
- Ved homogenitet (henholdsvis heterogen og homogen).
Og også for mange andre, mindre vigtige funktioner.
Hoveddelen af en sådan database er datamodeller. De repræsentereret sæt informationsstrukturer og operationer til behandling af det, forenkling og acceleration af processen med at organisere søgningen efter den nødvendige information.
Datasystemmodeller: klassifikation
Der er en bred vifte af databaser, men de er alle baseret på mere almindelige og grundlæggende modeller. Klassificeringen af informationsdatamodeller er også opdelt i mange forskellige typer. Her er de mest brugte kategorier:
- hierarkisk model;
- netværksdiagram;
- relationel model;
- objektorienterede skemaer.
Alle disse typer datamodeller adskiller sig fra hinanden i arten af præsentationen og lagringen af information i dem.
Kriterier for at vælge den rigtige model
Brugeren kan oprette en database med enhver af ovenstående typer. Det skal dog bemærkes, at valget af datamodel bestemmer afhængigheden af nogle faktorer.
Det vigtigste kriterium er, om det DBMS, der bruges af klienten, understøtter en bestemt model. De fleste DBMS'er er bygget på en sådan måde, at brugeren præsenteres for en datamodel, der skal bruges, dog understøtter nogle af dem flere forskellige analoger på én gang. Lad os tage et kig på deres funktioner én efter én.
Hierarkisk model
Det er en af typerne af datapræsentationsmodeller, der organiserer dem som en samling af elementer, der er arrangeret i rækkefølge fra generelt til særligt.
Struktur er et omvendt træ. For at få adgang til en bestemt filder er én vej.
En hierarkisk model skal opfylde tre grundlæggende betingelser:
- Hver lavere niveau node kan kun forbindes til en højere niveau node.
- Der er kun én hovedrodknude i hierarkiet, som ikke er underordnet nogen anden node og er på det øverste niveau.
- Der er kun én sti til enhver node i hierarkiet fra rodknuden.
Relationstypen er én-til-mange.
Netværksmodel
Den er i vid udstrækning afhængig af den hierarkiske, og den har ret meget til fælles med den. Hovedforskellen mellem de to er linktypen, som indebærer et mange-til-mange forhold, hvilket betyder, at links kan eksistere mellem forskellige noder.
Fordelen ved netværksmodellen er, at den bruger mindre pc-ressourcer med hensyn til hukommelse og hastighed end andre modeller.
Ulempen ved denne ordning er, at hvis du skal ændre strukturen af de lagrede data, bliver du nødt til at ændre alle applikationer, der fungerer på basis af denne netværksmodel, da en sådan struktur ikke er uafhængig.
Relationel model
Er den mest almindelige i dag. Objekter og relationer mellem dem i denne datamodel er repræsenteret af tabeller, og relationerne i dem betragtes som objekter. Kolonnerne i sådan en tabel kaldes felter, og rækkerne kaldes poster. Hver relationsmodeltabel skal opfyldefølgende egenskaber:
- Absolut alle dens kolonner er homogene, det vil sige, at alle elementer placeret i en kolonne skal have samme type og maksim alt tilladte størrelse.
- Hver kolonne har sit eget unikke navn.
- Der bør ikke være identiske rækker i tabellen.
- Rækkefølgen, som rækker og kolonner vises i i tabellen, kan være vilkårlig.
Relationsmodellen tager også hensyn til typerne af relationer mellem disse tabeller, herunder en-til-en-, en-til-mange- og mange-til-mange-relationer.
Databaser bygget på en tabelformet relationel model er fleksible, tilpasningsdygtige og meget skalerbare. Hvert dataobjekt er opdelt i de mindste og mest nyttige fragmenter.
Objektorienteret model
I en objektorienteret datakonstruktionsmodel er databaser defineret af et sæt genbrugelige softwareelementer med relaterede funktioner. Der er flere forskellige objektorienterede databaser:
- Multimediedatabase.
- Hypertekstdatabase.
Den første inkluderer mediedata. Det kan indeholde forskellige billeder, som for eksempel ikke kan gemmes i en relationsmodel.
En hypertekstdatabase tillader ethvert databaseobjekt at blive linket til ethvert andet objekt. Dette er ret praktisk til at organisere kommunikation i et sæt af forskellige data, men en sådan model er langt fra ideel, når du udførernumeriske analyser.
Måske er den objektorienterede model den mest populære og brugte model, da den kan indeholde information i form af tabeller, f.eks. relationelle, men i modsætning til den er den ikke begrænset til tabeloptegnelser.
Lidt flere oplysninger
Den hierarkiske model blev første gang brugt i datalogi i 60'erne af forrige århundrede af IBM, men i dag er dens popularitet aftaget på grund af lav effektivitet.
Netværksdatamodellen var allerede populær i 70'erne, efter at den officielt blev defineret af Conference on Database System Languages.
Relationelle databaser er norm alt skrevet i Structured Query Language (SQL). Denne model blev udgivet i 1970.
Konklusioner
Således kan vi opsummere de spørgsmål, vi har overvejet i dag, med følgende korte konklusioner:
- Data på personlige computere (PC) kan lagres strukturelt i form af specielle databaser.
- Kernen i enhver database er dens model.
- Der er fire hovedtyper af datamodeller: hierarkisk, netværk, relationel, objektorienteret.
- I den hierarkiske model ligner strukturen et omvendt træ.
- I netværksmodellen er der links mellem forskellige noder.
- I relationsmodellen er relationer mellem objekter repræsenteret som tabeller.
- I en objektorienteret model kan relationer mellem elementer repræsenteres af tabeller, men er ikke begrænset til dem.
I sidstnævnte tilfælde kan der f.ekstekst og billeder.
