Modelos de bases de datos. El concepto de normalización de las relaciones. dbase iv y foxpro soportan el lenguaje de programación xbase, que sigue siendo un estándar importante para bases de datos
Temas:modelos lógicos de bases de datos, identificación de objetos y registros, búsqueda de registros.
1. Modelos de datos jerárquicos y de red.
El núcleo de cualquier base de datos es el modelo de datos. Un modelo de datos es un conjunto de estructuras de datos y operaciones de procesamiento. Según el método para establecer conexiones entre datos, distinguen Modelos jerárquicos, de red y relacionales.
Modelo jerárquico le permite construir bases de datos con una estructura de árbol. En ellos, cada nodo contiene su propio tipo de datos (entidad). En el nivel superior del árbol en este modelo hay un nodo: la "raíz", en el siguiente nivel hay nodos asociados con esta raíz, luego nodos asociados con. nodos del nivel anterior, etc. Además, cada nodo puede tener solo un antepasado (Fig.1)
La búsqueda de datos en un sistema jerárquico siempre comienza desde la raíz. Luego se realiza un descenso de un nivel a otro hasta alcanzar el nivel deseado. El desplazamiento a través del sistema de un registro a otro se realiza mediante enlaces.
El uso de enlaces para organizar el acceso a elementos individuales de la estructura no permite acortar el procedimiento de búsqueda, que se basa en una búsqueda secuencial. El procedimiento de búsqueda será más eficaz si se preestablece algún orden de transición al siguiente elemento del árbol.
Las principales ventajas del modelo jerárquico son la facilidad para describir estructuras jerárquicas del mundo real y la rápida ejecución de consultas que coinciden con la estructura de datos; sin embargo, a menudo contienen datos redundantes; Además, no siempre es conveniente comenzar a buscar los datos necesarios desde la raíz cada vez y no existe otra forma de moverse por la base de datos en estructuras jerárquicas.
Los modelos jerárquicos son comunes en muchos dominios, pero en muchos casos un solo registro requiere más de una vista o está vinculado a varias otras. El resultado suele ser estructuras más complejas en comparación con las estructuras de árbol. En una estructura de red, cualquier elemento puede conectarse a cualquier otro elemento. En la figura 2 se muestran ejemplos de estructuras de red. 2
Estructura de red se puede describir utilizando los elementos originales y generados. Es conveniente representarlo de manera que los elementos generados queden ubicados debajo de los originales.
Es aconsejable distinguir entre estructuras de red simples y complejas.
Si un objeto de información está conectado a un conjunto completo de otros objetos o todos los objetos están conectados a todos, entonces dicha estructura se llama compleja.
Por ejemplo, un grupo de estudiantes está conectado con todos los estudiantes del grupo. O en el ejemplo de una institución educativa en la Fig. 3 cada profesor puede enseñar a muchos (teóricamente a todos) los estudiantes, y cada estudiante puede aprender de muchos (teóricamente a todos) los profesores. Como esto es naturalmente imposible en la práctica, tenemos que recurrir a algunas restricciones.
Algunas estructuras contienen bucles. Un ciclo es una situación en la que el predecesor de un nodo es al mismo tiempo su sucesor. La relación “generada por la fuente” forma un circuito cerrado. Por ejemplo, una fábrica produce diversos productos. Algunos productos se fabrican en otras fábricas subcontratadas. Un contrato puede implicar la producción de varios productos. La representación de estas relaciones forma un ciclo.
A veces los objetos están relacionados con otros objetos del mismo tipo. Esta situación se llama bucle. En la figura. La Figura 4 muestra dos situaciones bastante comunes en las que se pueden utilizar bucles. En un array de empleados se especifican las relaciones que existen entre algunos empleados. Se ha introducido una complicación adicional en la base de datos de la lista de materiales: algunos conjuntos se componen a su vez de conjuntos.
Es necesario dividir las estructuras de red en simples y complejas porque las estructuras complejas requieren métodos más complejos de representación física. Esto no siempre es una desventaja, ya que una estructura de red compleja puede (y en la mayoría de los casos debe) reducirse a una forma simple.
El uso de modelos jerárquicos y de red acelera el acceso a la información de la base de datos. Pero como cada elemento de datos debe contener referencias a otros elementos, se requieren importantes recursos tanto en el disco como en la memoria principal de la computadora. La falta de memoria principal, por supuesto, reduce la velocidad de procesamiento de datos. Además, estos modelos se caracterizan por la complejidad de implementar un sistema de gestión de bases de datos (DBMS).
2. Identificación de objetos y registros
En tareas de procesamiento de información, atributos son llamados(designar) y atribuirles significados.
Al procesar información, el usuario trata con un conjunto de objetos, información sobre propiedades cada uno de los cuales debe guardarse (registrarse) como datos, para que al resolver problemas se puedan encontrar y realizar las transformaciones necesarias.
Por tanto, cualquier estado de un objeto se caracteriza por un conjunto de atributos que tienen algunos de los valores en ese momento. Los atributos se registran en algún medio material en la forma archivos. Registro— un conjunto (grupo) de formalizados elementos de datos(valores de atributos presentados en un formato u otro). valor del atributo identifica objeto, es decir El uso de un valor como función de búsqueda le permite implementar un criterio de selección simple basado en la condición de comparación.
Un objeto individual es siempre único, por lo que el registro que contiene datos sobre él también debe tener un identificador único y ningún otro objeto debe tener el mismo identificador. Dado que un identificador es el valor de un elemento de datos, en algunos casos es necesario utilizar más de un elemento para garantizar la unicidad. Por ejemplo, para identificar de forma única registros de disciplinas curriculares, es necesario utilizar los elementos SEMESTRE y NOMBRE DE LA DISCIPLINA, ya que es posible enseñar una disciplina en diferentes semestres.
El esquema propuesto anteriormente representa método de identificación atributiva contenido del objeto. Ella es lo suficientemente natural para bien estructurado datos (fácticos). Además, la estructura se refiere no sólo a la forma de presentación de los datos (formato, método de almacenamiento), sino también a la forma en que el usuario interpreta el significado(El valor del parámetro no sólo se presenta en una forma predefinida, sino que también suele ir acompañado de una indicación de la dimensión del valor, lo que permite al usuario comprender su significado sin comentarios adicionales). Por tanto, los datos fácticos sugieren la posibilidad de que directo interpretaciones.
Sin embargo, este método es prácticamente inadecuado para la identificación. información mal estructurada, asociado con objetos que tienen perfecto naturaleza. Estos objetos suelen definirse de forma lógica e indirecta, a través de otros objetos. Se utilizan naturales o artificiales para describirlos. En consecuencia, para comprender el significado, el usuario necesita utilizar las reglas apropiadas del lenguaje y disponer de alguna información que le permita identificar y asociar la información recibida con el conocimiento existente. Es decir, el proceso de interpretación de este tipo de datos tiene mediado naturaleza y requiere el uso de información adicional, tal que no necesariamente está presente de forma formalizada en la base de datos.
3. Buscar registros
El programador o usuario debe poder acceder a registros individuales o elementos de datos individuales que necesite.
Para hacer esto, puede utilizar los siguientes métodos:
Configure la dirección de la máquina de los datos y lea el valor de acuerdo con el formato físico del registro. Son casos en los que el programador debe ser el “navegante”.
Dígale al sistema el nombre del registro o elemento de datos que desea recuperar y posiblemente la organización del conjunto de datos. En este caso, el propio sistema realizará la selección (según el esquema anterior), pero para ello deberá utilizar información auxiliar sobre la estructura de los datos y la organización del conjunto. Dicha información será esencialmente redundante con respecto al objeto, pero la comunicación con la base de datos no requerirá que el usuario tenga conocimientos de programador.
Como llave Al proporcionar acceso a un registro, puede utilizar un identificador, un elemento de datos independiente. Llave, que identifica de forma única un registro se llama primario (principal).
En el caso cuando llave identifica un determinado grupo de registros que tienen una determinada propiedad común, llave llamado secundaria (alternativa). Un conjunto de datos puede tener varias claves secundarias, cuya necesidad está determinada por el requisito de optimizar los procesos de búsqueda de registros para la clave correspondiente.
A veces se utiliza como identificador. llave de enclavamiento compuesta- varios elementos de datos que juntos, por ejemplo, asegurarán la identificación única de cada registro en un conjunto de datos.
En este caso, la clave se puede almacenar como parte del registro o por separado. Por ejemplo, es recomendable almacenar la clave para los registros que tienen valores de atributos no únicos por separado para eliminar la redundancia.
El concepto introducido de clave es lógico y no debe confundirse con la implementación física de una clave: índice, proporcionando acceso a registros correspondientes a valores clave individuales.
Una forma de utilizar una clave secundaria como entrada es organizar una lista invertida, donde cada entrada contenga el valor de la clave junto con una lista de ID de registro correspondientes. Los datos en el índice están ordenados en orden ascendente o descendente, por lo que el algoritmo para encontrar el valor deseado es bastante simple y efectivo, y después de encontrar el valor, el registro se localiza mediante el indicador de ubicación física. La desventaja de un índice es que ocupa espacio adicional y debe actualizarse cada vez que se elimina, actualiza o agrega un registro.
En general, se puede construir una lista invertida para cualquier clave, incluidas las compuestas.
En el contexto de las tareas de búsqueda, podemos decir que hay dos formas principales de organizar los datos: el primer método representa la organización directa de la matriz, el segundo es el inverso del primero. La organización de matriz directa es conveniente para buscar según la condición "¿Cuáles son las propiedades del objeto especificado?", y la organización invertida es conveniente para buscar según la condición "¿Qué objetos tienen la propiedad especificada?".
El aspecto estructural determina Qué representa lógicamente una base de datos, el aspecto de manipulación determina los métodos transición entre estados bases de datos (es decir, métodos modificaciones datos) y métodos extracción datos de la base de datos, el aspecto de integridad determina los medios de descripción estados correctos bases de datos.
Un modelo de datos es una definición lógica, autónoma y abstracta de objetos, operadores y otros elementos que juntos forman la máquina abstracta de acceso a datos con la que interactúa el usuario. Estos objetos le permiten modelar la estructura de los datos y los operadores, el comportamiento de los datos.
En la literatura, los artículos y el lenguaje cotidiano, el término "modelo de datos" a veces se utiliza en el sentido de "esquema de base de datos" ("modelo de base de datos"). Este uso es incorrecto, como lo señalan muchos expertos autorizados, incluidos K. J. Date, M. R. Kogalovsky, S. D. Kuznetsov. Hay un modelo de datos. teoría, o herramienta de modelado, mientras que el modelo de base de datos (esquema de base de datos) es resultado de la simulación. Según K. Data, la relación entre estos conceptos es similar a la relación entre un lenguaje de programación y un programa específico en este lenguaje.
M. R. Kogalovsky explica la evolución del significado del término de la siguiente manera. Inicialmente el concepto modelos de datos usado como sinónimo estructuras de datos en una base de datos específica. En el proceso de desarrollo de la teoría de los sistemas de bases de datos, el término "modelo de datos" adquirió un nuevo significado. Era necesario un término que denotara una herramienta, y no el resultado de un modelado, y que por tanto abarcara muchas bases de datos diferentes de una determinada clase. En la segunda mitad de la década de 1970, muchas publicaciones dedicadas a estos problemas comenzaron a utilizar el mismo término "modelo de datos" para estos fines. Actualmente, en la literatura científica, el término “modelo de datos” se interpreta en la gran mayoría de los casos en un sentido instrumental (como herramienta de modelización).
Sin embargo, durante mucho tiempo el término “modelo de datos” se utilizó sin una definición formal. Uno de los primeros especialistas que definió formalmente este concepto fue E. Codd. En el artículo "Modelos de datos en la gestión de bases de datos", definió un modelo de datos como una combinación de tres componentes:
Ver también
- Metamodelado
- Artículo Metamodelado en Wikilibros
Notas
Literatura
- Fecha K.J. Introducción a los Sistemas de Bases de Datos. - 8ª ed. - M.: “Williams”, 2006. - 1328 p. -ISBN 0-321-19784-4
- Kogalovsky M. R. Tecnologías avanzadas de sistemas de información. - M.: Prensa DMK; Empresa de TI, 2003. - 288 p. -ISBN 5-279-02276-4
- Kogalovsky M. R. Enciclopedia de tecnologías de bases de datos. - M.: Finanzas y Estadísticas, 2002. - 800 p. -ISBN 5-279-02276-4
- Tsikritzis D., Lochowski F. Modelos de datos = D. Tsichritzis, F. Lochovsky. Modelos de datos. Prentice Hall, 1982. - M.: Finanzas y Estadísticas, 1985. - 344 p.
Fundación Wikimedia.
2010.
Vea qué es un “Modelo de datos” en otros diccionarios: modelo de datos
- Un conjunto de reglas para generar estructuras de datos en una base de datos, operaciones sobre ellas, así como restricciones de integridad que determinan las conexiones permitidas y los valores de datos, y la secuencia de sus cambios. Nota Para especificar el modelo de datos, utilice... ... modelo de datos - – un método para representar datos del modelo de información en un entorno informático. [GOST 2.053 2006] Título del término: Tecnologías Títulos de enciclopedia: Equipos abrasivos, Abrasivos, Carreteras, Equipos automotrices...
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- 3.1.7 modelo de datos (DM): Representación gráfica y/o léxica de datos que establece sus propiedades, estructuras y relaciones. [ISO/IEC TR 11404 3:1996, definición 3.2.11] Fuente... MODELO DE DATOS - según GOST 2.053–2006 ESKD “Estructura electrónica de un producto”, – un método para presentar datos de modelos de información en un entorno informático...
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Este término tiene otros significados, ver ER. El modelo entidad-relación (ERM) es un modelo de datos que le permite describir diagramas conceptuales de un área temática. El modelo ER se utiliza cuando... ... Wikipedia
GOST R ISO/IEC 19778-1-2011: Tecnología de la información. Formación, educación y formación. Tecnología de colaboración. Espacio de trabajo compartido. Parte 1: Modelo de datos del espacio de trabajo compartido- Terminología GOST R ISO/IEC 19778 1 2011: Tecnología de la información. Formación, educación y formación. Tecnología de colaboración. Espacio de trabajo compartido. Parte 1: Documento original del modelo de datos del espacio de trabajo compartido: 5.4.9 AE CE ID... Diccionario-libro de referencia de términos de documentación normativa y técnica.
Libros
- Modelo de gas electrónico y teoría de cargas generalizadas para describir fuerzas interatómicas y adsorción, A. M. Dolgonosov. Este libro examina cuatro temas clave de la física atómica y molecular, la química física y cuántica: una descripción del gas de electrones atómicos y la siguiente conclusión de los principales...
El núcleo de cualquier base de datos es el modelo de datos. modelo de datos representa una gran variedad de estructuras de datos, restricciones de integridad y operaciones de manipulación de datos. Mediante un modelo de datos se pueden representar los objetos del área temática y las relaciones entre ellos. modelo de datos Es un conjunto de estructuras de datos y sus operaciones de procesamiento. El DBMS moderno se basa en el uso jerárquico, de red, relacional y orientado a objetos modelos de datos, combinaciones de estos modelos o algún subconjunto de ellos.
Veamos tres tipos principales de modelos de datos. : jerárquico, de red, relacional Y orientado a objetos.
Modelo de datos jerárquico. Una estructura jerárquica representa un conjunto de elementos conectados entre sí según ciertas reglas. Los objetos conectados por relaciones jerárquicas forman un gráfico dirigido (árbol invertido). Los conceptos básicos de una estructura jerárquica incluyen: nivel, elemento (nodo), conexión. El modelo jerárquico organiza los datos en una estructura de árbol. Nudo es una colección de atributos de datos que describen un objeto. En un diagrama de árbol jerárquico, los nodos parecen vértices de un gráfico. Cada nodo de un nivel inferior está conectado a un solo nodo, que está en un nivel superior. Un árbol jerárquico tiene un solo vértice (la raíz del árbol), que no está subordinado a ningún otro vértice. Los nodos dependientes (subordinados) se encuentran en el segundo, tercer y otros niveles. La cantidad de árboles en la base de datos está determinada por la cantidad de registros raíz.
Modelo de datos de red.
Red modelo significa representar datos en forma de un gráfico arbitrario. La ventaja de los modelos de red y de datos jerárquicos es la posibilidad de su implementación eficiente en términos de costos de memoria y eficiencia. La desventaja del modelo de datos de red es la alta complejidad y rigidez del esquema de base de datos construido sobre su base.
Relacional modelo de datos. El concepto de relacional está asociado con los desarrollos del famoso especialista estadounidense en el campo de los sistemas de bases de datos E.F. Codda. Estos modelos se caracterizan por una estructura de datos simple, una forma de presentación fácil de usar en forma de tablas y la capacidad de utilizar aparatos de álgebra relacional y computación relacional para el procesamiento de datos.
En el lenguaje de las matemáticas, una relación se define de esta manera. que se dé norte establece D1,D2, ...,Dn. Entonces R es una relación entre estos conjuntos si R es un conjunto de conjuntos ordenados de la forma
Entonces, el modelo relacional se centra en organizar datos en forma de tablas bidimensionales, cualquiera de las cuales tiene las siguientes propiedades:
Cada elemento de la tabla es un elemento de datos;
Todas las columnas de las tablas son homogéneas, es decir, todos los elementos de la columna son del mismo tipo (carácter, numérico, etc.);
Cada columna tiene un nombre único;
No hay filas idénticas en las tablas.
Las tablas tienen filas que corresponden a registros (o tuplas) y columnas que corresponden a atributos de relaciones (dominios, campos).
Los siguientes términos son equivalentes:
actitud, tabla, archivo (para localDB);
desfile de automóviles,línea, registro;
atributo, columna, campo.
Bases de datos orientadas a objetos combinan dos modelos de datos, relacional y de red, y se utilizan para crear grandes bases de datos con estructuras de datos complejas.
Una base de datos relacional es un conjunto de relaciones que contienen toda la información necesaria y están unidas por varias conexiones.
Se considera DB normalizado , si se cumplen las siguientes condiciones:
Cada mesa tiene una llave maestra;
Todos los campos de cada tabla dependen únicamente de la clave maestra;
No hay grupos de valores duplicados en las tablas.
Para trabajar con éxito con bases de datos de varias tablas, por regla general, es necesario establecer conexiones entre ellas. En este caso se utilizan los términos “tabla base” (principal) y “tabla subordinada”. La relación entre tablas se obtiene a través de dos campos, uno de los cuales está en la tabla base y el segundo en la tabla subordinada. Estos campos pueden tener un valor que se repite. Si el valor en el campo relacionado de un registro de la tabla base y en el campo de la tabla subordinada es el mismo, entonces estos registros se denominan relacionados.
Hay cuatro tipos de relaciones entre tablas. : cara a cara , uno a muchos, muchos a uno, muchos a muchos .
Actitud cara a cara significa que cada entrada en uno corresponde a la tabla sólo uno registros en otra tabla.
Relación uno a muchos significa que uno se puede vincular un registro de la primera tabla con más de uno un registro de otra tabla.
mesa principal es una tabla que contiene clave primaria y forma parte uno acerca de uno a muchos.
clave externa es un campo que contiene el mismo tipo de información en la tabla del lado muchos.
Trabajo practico
La clasificación de modelos de datos se basa en conceptos de interconexión de objetos. Puede haber cuatro tipos de relaciones diferentes entre las tablas de la base de datos: “uno a uno”; "uno a muchos"; "muchos a muchos".
Con respecto "cara a cara » En cada momento del tiempo, un registro de la tabla “1” corresponde a no más de un registro de la tabla “2”. Por ejemplo, a un cliente le corresponde sólo una habitación de hotel. Este tipo de relación no se utiliza con mucha frecuencia, ya que dichos datos se pueden colocar en una tabla. Esta relación se utiliza para dividir tablas muy amplias, por ejemplo, para dividir una tabla con información sobre los empleados de una empresa en dos: información oficial y personal.
Conexión con la actitud " uno a muchos» caracteriza el hecho de que una instancia del objeto de información "1" corresponde a 0,1,2 o más instancias del objeto "2". Esta relación existe, por ejemplo, entre las tablas "Proveedores" y "Productos", es decir Cada proveedor puede vender diferentes productos, pero cada producto tiene un único proveedor.
Actitud " muchos a muchos» supone que en un momento dado un registro de la tabla “1” corresponde a varias instancias de la tabla “2” y viceversa. Un ejemplo es la conexión entre los objetos de información “Cliente” y “Banco”. Un cliente almacena fondos en muchos bancos. Un banco atiende a muchos clientes. La relación se implementa utilizando una tercera tabla (vinculante), cuya clave consta de al menos dos campos que son campos de clave externa en las tablas de origen.
Hay tres tipos principales de modelos de datos.
Modelo jerárquico. Asume la organización de los datos en forma de estructura de árbol. Un árbol es una jerarquía de elementos. En el nivel más alto de la estructura se encuentra la raíz del árbol. Un árbol puede tener sólo una raíz, el resto son nodos llamados nodos secundarios. Cada nodo tiene un nodo fuente encima.
Una base de datos jerárquica representa tanto un conjunto de relaciones como relaciones de fans para las cuales se observan dos restricciones: hay una única relación, llamada raíz, que no depende de ninguna relación de fans; todas las demás relaciones (excepto la raíz) son relaciones dependientes en una sola relación de abanico.
Un registro de base de datos jerárquico es un conjunto de valores que contienen un valor de relación raíz y todos los ventiladores accesibles desde él. En nuestro ejemplo, el registro consta de datos relacionados con una facultad.
modelo de red. El modelo se basa en estructuras de red en las que cualquier elemento puede conectarse con cualquier otro elemento. Las estructuras de información en el modelo son relaciones y relaciones de fans. Estos últimos se dividen en básicos y dependientes. Actitud de los fanáticos W(R,S) llamado pareja de relaciones R Y S y la relación entre ellos, siempre que cada valor S asociado con un solo significado R. Actitud R se llama original (básico), y S- generado (dependiente).
Un atributo adicional llamado dirección de enlace se introduce en la estructura de las relaciones principal y dependiente, lo que garantiza que cada valor de la relación dependiente corresponda. S con un solo valor de la relación principal R. La dirección de comunicación almacena la dirección inicial o el número del siguiente registro a procesar. La estructura en anillo de las direcciones de comunicación se llama como un fan. El papel del “mango” del aficionado lo desempeña la grabación de la relación principal.
La desventaja de los modelos de datos discutidos anteriormente es que al agregar nuevos vértices o establecer nuevas conexiones, surgen problemas al descargar datos de la base de datos y cargarlos en una nueva estructura. Esto puede provocar la pérdida de datos o la aparición de valores de datos indefinidos.
Modelo relacional. La estructura de datos de este modelo se basa en el aparato del álgebra relacional y la teoría de la normalización. El modelo asume el uso de tablas bidimensionales (relaciones).
Limitaciones de las relaciones del modelo relacional : cada elemento de la tabla es un elemento de datos simple; no hay filas idénticas en la tabla; a las columnas (campos) se les asignan nombres únicos; todas las filas de la tabla tienen la misma estructura; En una tabla, el orden de las filas y columnas es arbitrario.
La relación entre tablas se realiza a través de los valores de uno o más campos coincidentes. Cada fila de una tabla en una base de datos relacional es única. Para garantizar la unicidad de las filas, se utilizan claves que contienen uno o más campos de la tabla. Las claves se almacenan de forma organizada, lo que permite el acceso directo a los registros de la tabla durante las búsquedas.
Clasificación por modelo de datos (por estructura organizativa).
Historia.
La historia del surgimiento y desarrollo de las tecnologías de bases de datos puede verse desde una perspectiva tanto amplia como estrecha.
EN aspecto amplio El concepto de historia de las bases de datos se generaliza a la historia de cualquier medio por el cual la humanidad haya almacenado y procesado datos. En este contexto se mencionan, por ejemplo, los medios de contabilidad del tesoro real y los impuestos en la antigua Sumeria (4000 a. C.), la escritura anudada de los incas, las escrituras cuneiformes que contienen documentos del reino asirio, etc. Cabe recordar que la desventaja de este enfoque es la confusión del concepto de "base de datos" y su fusión real con los conceptos de "archivo" e incluso "escritura".
Historia de las bases de datos en aspecto estrecho examina las bases de datos en el sentido tradicional (moderno). Esta historia comienza en 1955, cuando aparecieron los equipos de procesamiento de grabaciones programables. El software de esta época admitía un modelo de procesamiento de registros basado en archivos. Se utilizaron tarjetas perforadas para almacenar datos. Las bases de datos operativas en línea surgieron a mediados de los años 1960. Las operaciones en las bases de datos operativas se procesaron de forma interactiva utilizando terminales. Las organizaciones de registros secuenciales de índices simples evolucionaron rápidamente hacia un modelo de registros orientado a conjuntos más potente. Charles Bachman recibió el Premio Turing por su liderazgo en el Data Base Task Group (DBTG), que desarrolló un lenguaje estándar para describir y manipular datos.
Al mismo tiempo, la comunidad de bases de datos COBOL (uno de los lenguajes de programación más antiguos (primera versión en 1959), destinado principalmente al desarrollo de aplicaciones comerciales) desarrolló el concepto de esquemas de bases de datos y el concepto de independencia de los datos.
La siguiente etapa importante estuvo asociada con el surgimiento del modelo de datos relacionales a principios de la década de 1970, gracias al trabajo de Edgar F. Codd. El trabajo de Codd allanó el camino para una estrecha conexión entre la tecnología de bases de datos aplicada y las matemáticas y la lógica. Edgar F. Codd también recibió el Premio Turing por sus contribuciones a la teoría y la práctica.
El término en sí base de datos(base de datos) apareció a principios de la década de 1960 y se introdujo en simposios organizados por SDC (System Development Corporation) en 1964 y 1965, aunque inicialmente se entendió en un sentido bastante restringido, en el contexto de los sistemas de inteligencia artificial. El término no se generalizó en el sentido moderno hasta la década de 1970.
Clasificaciones básicas de bases de datos.
Cuando se trabaja con una base de datos, el DBMS mantiene un determinado modelo de dominio en la memoria de la computadora, llamado modelo de datos. El modelo de datos está determinado por el tipo de DBMS.
Modelo jerárquico. Los datos organizados jerárquicamente son muy comunes en la vida cotidiana. Por ejemplo, la estructura de una institución de educación superior. Modelo de datos jerárquico- presentación de la base de datos en forma de estructura de árbol (jerárquica) que consta de objetos (datos) de varios niveles. El nivel superior está ocupado por un objeto, el segundo por objetos del segundo nivel, etc. Hay conexiones entre objetos, cada objeto puede incluir varios objetos de un nivel inferior; Dichos objetos están en la relación de un antepasado (un objeto más cercano a la raíz) con un hijo (un objeto de un nivel inferior), y es posible que un objeto antepasado no tenga descendientes o tenga varios de ellos, mientras que un objeto descendiente debe tener un solo antepasado. Los objetos que tienen un ancestro común se llaman gemelos. La principal desventaja de este modelo es la necesidad de utilizar la jerarquía que fue la base de la base de datos durante el diseño. La necesidad de una reorganización constante de los datos llevó a la creación de un modelo más general: el modelo de red.
Modelo de red. El enfoque de red para la organización de datos es una extensión del enfoque jerárquico. A los conceptos básicos. modelo de base de datos de red incluyen: nivel, elemento (nodo), conexión. Un nodo es una colección de atributos de datos que describen un objeto. En un diagrama de árbol jerárquico, los nodos se representan como vértices en el gráfico. En una estructura de red, cada elemento se puede conectar a cualquier otro elemento. Las bases de datos en red son similares a las bases de datos jerárquicas, excepto que tienen punteros en ambas direcciones que conectan información relacionada. Aunque este modelo resuelve algunos de los problemas asociados con el modelo jerárquico, la ejecución de consultas simples sigue siendo bastante compleja. Además, dado que la lógica del procedimiento de recuperación de datos depende de la organización física de estos datos, este modelo no es completamente independiente de la aplicación. En otras palabras, si es necesario cambiar la estructura de datos, entonces la aplicación debe cambiar.
(Este modelo se diferencia del jerárquico en que cada elemento generado puede tener más de un elemento dañino. Es decir, en una estructura de red, cada elemento puede estar conectado a cualquier otro elemento).
modelo relacional. Base de datos relacional- una base de datos basada en un modelo de datos relacional. Fue desarrollado por Codd en 1969-70 sobre la base de la teoría matemática de las relaciones y se basa en un sistema de conceptos, los más importantes de los cuales son mesa , actitud , campo , registro . Este modelo ha recibido el mayor reconocimiento. La palabra “relacional” proviene del inglés “relation”, que significa relación. Es conveniente representar las relaciones en forma de tablas. Aquellos. La palabra mesa se utiliza a menudo como sinónimo informal del término “relación”. Debe recordarse que “mesa” es un concepto vago e informal y, a menudo, no significa “relación” como concepto abstracto, sino una representación visual de la relación en papel o pantalla. El uso incorrecto y laxo del término “tabla” en lugar del término “relación” a menudo conduce a malentendidos. El error más común es pensar que RMD trata de tablas “planas” o “bidimensionales”, cuando sólo las representaciones visuales de tablas pueden serlo. Las relaciones son abstracciones y no pueden ser ni “planas” ni “no planas”
Una base de datos relacional es aquella en la que todos los datos se presentan al usuario en forma de tablas y todas las operaciones en la base de datos se reducen a manipulaciones con tablas.
Campo(columna): un elemento de datos que refleja un atributo del objeto (por ejemplo, si el objeto es un estudiante, entonces sus atributos serán nombre completo, dirección, teléfono, etc.). Ud. campos hay bases de datos parámetros, que determinan el tipo de datos que se guardarán, el método de visualización y el conjunto de operaciones realizadas sobre ellos. Uno de los parámetros de campo importantes es tipo de datos.
Objeto y orientado a objetos. Base de datos orientada a objetos- una base de datos en la que los datos se formatean en forma de modelos de objetos, incluidos programas de aplicación controlados por eventos externos. El resultado de combinar las capacidades (características) de las bases de datos y las capacidades de los lenguajes de programación orientados a objetos son los sistemas de gestión de bases de datos orientados a objetos (OODBMS). OODBMS le permite trabajar con objetos de bases de datos de la misma manera que con objetos en la programación OOLP. OODBMS amplía los lenguajes de programación al introducir de forma transparente datos persistentes, control de concurrencia, recuperación de datos, consultas asociadas y otras capacidades. Las bases de datos orientadas a objetos generalmente se recomiendan para casos en los que se requiere un procesamiento de datos de alto rendimiento con una estructura compleja.
relacional de objetos- DBMS relacional (RSDBMS), que admite algunas tecnologías que implementan un enfoque orientado a objetos.
