Организация связей между данными

Обычно различают три класса (модели) организации баз данных: иерархические, сетевые и реляционные. Термин "модель" в данном случае рассматривается как структура, позволяющая количественно и качественно оценить на логическом уровне организацию хранения и доступа к данным.

Иерархическая модель данных имеет иерархическую структуру, т.е. каждый из элементов связан только с одним стоящим выше элементом, но в то же время на него могут ссылаться один или несколько стоящих ниже элементов. Иерархическая модель схематически изображается в виде графа, в котором каждый узел (элемент) является вершиной. Эта модель представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих граф - дерево с иерархической структурой.

Такой граф имеет единственную вершину, не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Число вершин в первом уровне определяет число деревьев в базе данных.

Сетевая модель данных использует ту же терминологию, что и иерархическая модель: узел, уровень, связь. Единственное отличие между иерархической и сетевой моделями данных заключается в том, что в сетевой модели каждый элемент (узел) данных может быть связан с любым другим элементом (узлом).

Сетевые модели данных по сравнению с иерархическими являются более эффективным средством отображения структуры информации для разных предметных областей. В соответствии со структурами данных каждая сетевая или иерархическая СУБД имеет свой язык описания данных и язык манипулирования данными. Такие отличия в используемых языковых средствах затрудняют освоение СУБД, поддерживающих сетевые и иерархические модели.

Реляционная модель данных представляет любой набор данных в виде двумерного массива - таблицы. В простейшем случае реляционная модель описывает единственную двумерную таблицу, но чаще всего эта модель описывает структуру и взаимоотношения между несколькими различными таблицами.

Реляционные модели данных в отличие от сетевых и иерархических моделей характеризуются большей стандартизацией и простотой структур данных, удобным для пользователя табличным представлением и доступом к данным. Операции обработки данных реляционной модели основаны на формальном аппарате реляционной алгебры.

Это обеспечивает использование типовых средств обработки в различных реляционных СУБД. К таким средствам относится язык структурированных запросов SQL (Structured Query Language). В отличие от сетевых и иерархических моделей данных реляционная модель не требует настойки СУБД на конкретную базу данных.

В настоящее время реляционные модели данных, или реляционные базы данных являются основным способом в проектировании и организации информационных систем в производстве и бизнесе.