2018-01-21
564
По принципам организации данных СУБД можно разделить на следующие: модель, основанную на инвертированных списках; иерархическую модель; сетевую модель и реляционную модель.
Первые три являются предшественницами реляционной модели. Общим моментом у этих СУБД является отсутствие абстрактной модели данных, появившейся только с возникновением реляционных СУБД, и наличие навигации, осуществляемой на уровне записей. То есть сами системы не имеют каких-либо средств оптимизации доступа к данным и эту проблему приходится решать самому пользователю. Всё это обуславливает сильную зависимость таких СУБД от физического способа представления данных и файловой системы конкретной ОС.
Системы с инвертированными списками. Под инвертированными списками здесь понимаются индексы, создаваемые для облегчения навигации. В таких системах списки индексов полностью доступны пользователю, который осуществляет навигацию, применяя конкретные адреса записей. Записи являются физически упорядоченными и для каждой таблицы можно определить произвольное число ключей поиска. При этом понятия ограничения целостности не существует вообще. В базе данных, организованной с помощью инвертированных списков хранимые таблицы и пути доступа к ним видны пользователям. Манипулирование данными:
• Поддерживаются два класса операторов:
• 1. Операторы, устанавливающие адрес записи:
прямые поисковые операторы (,найти первую запись таблицы по некоторому пути доступа);
• 2. Операторы над адресуемыми записями: Найти первую запись таблицы T в физическом порядке
• Найти первую запись таблицы T с заданным значением ключа поиска K;
• Найти запись, следующую за записью с заданным адресом в заданном пути доступа;
Иерархические структуры данных. Такая СУБД представляет данные в виде упорядоченного набора деревьев. При этом удобно оперировать терминами «потомок» и «предок». «Потомок» должен иметь только одного «предка», а «предок» может иметь несколько «потомков». Порядок обхода определён сверху вниз и слева направо. Т.е. применяется известная методология работы с древовидными структурами данных. Также поддерживается целостность ссылок между «предками» и «потомками».
Сетевые структуры данных. Это естественное расширение предыдущей модели, характеризующееся снятием ограничений на количество «предков» у «потомков». При этом появились различные типы связей между «потомками» и «предками», необходимость которых объясняется потребностью при навигации правильно определить нужного «предка». Поддержание ограничений целостности здесь не требуется, однако иногда необходимо иметь целостность по ссылкам, как в иерархической модели.
К достоинствам можно отнести достаточно развитые средства управления данными во внешней памяти на низком уровне; возможность построения вручную эффективных прикладных систем; возможность экономии памяти за счёт разделения подобъектов (в сетевых системах).
К недостаткам этих же систем относятся: заметная сложность в использовании; необходимость знаний о физической структуре организации данных; зависимость прикладных систем от этой организации; логика прикладных систем перегружена деталями доступа к данным СУБД.
Реляционная модель. Реляционные базы данных представляют связанную между собой совокупность таблиц баз данных. Связь между таблицами может находить своё отражение в структуре данных, а может только подразумеваться, т.е. присутствовать на неформализованном уровне. Каждая таблица БД представляется как совокупность строк и столбцов, где строки соответствуют экземпляру объекта, конкретному событию или явлению,), а столбцы таблицы содержат различные характеристики этих объектов - атрибуты. Модель является логической, то есть отношения являются логическими (абстрактными), а не физическими (хранимыми) структурами;
Реляционные БД в 70-х годах практически вытеснили БД других видов. В качестве основных причин этого называют сложность представления данных в иерархической и сетевой моделях и необходимость определения связей между данными на этапе проектирования БД, в то время как в реляционных БД связи между таблицами могут устанавливаться непосредственно в момент выполнения запросов. Кроме того, разработчикам и пользователям значительно проще отображать сущности предметной области в табличных структурах данных.
Реляционные СУБД выгодно отличаются наличием мощного математического аппарата, опирающегося главным образом на теорию множеств и математическую логику и обеспечивающего теоретический базис реляционного подхода к организации баз данных; наличием возможности ненавигационного манипулирования данными без необходимости знания конкретной физической организации баз данных во внешней памяти.
В объектно-ориентированных базах данных данные хранятся в виде объектов. С объектно-ориентированными базами данных удобно работать, применяя объектно-ориентированное программирование. Однако, на сегодняшний день такие базы дан-ных еще не достигли популярности реляционных, поскольку пока значительно уступают им в производительности.
