Modele bazy danych

Model relacyjny

Model bazy danych – zbiór zasad

opisujących strukturę danych w bazie
danych. Określane są również
dozwolone operacje. Definiuje się
strukturę danych poprzez
specyfikację reprezentacji
dozwolonych w modelu obiektów
oraz ich związków.

 Modele baz danych :

• hierarchiczny model danych

• relacyjny model danych

• sieciowy model danych

• obiektowy model danych

• sieci semantyczne

Hierarchiczny model danych

 W modelu hierarchicznym dane są

przechowywane na zasadzie
rekordów nadrzędnych-podrzędnych, tzn
rekordy przypominają strukturę drzewa.
Każdy jest związany z dokładnie jednym
rekordem nadrzędnym Dane w takim
modelu są znajdowane na zasadzie
wyszukiwania rekordów podrzędnych
względem rekordu nadrzędnego.
Przykładem takiego modelu może być
struktura katalogów na dysku twardym
komputera.

Hierarchiczna forma przechowywania danych
zakłada grupowanie danych w formie
kolejnych poziomów drzewa danych.
Począwszy od zbioru podstawowego, będącego
korzeniem drzewa (np. w przypadku podziału
struktury służby zdrowia można rozpocząć od
NFZ) poprzez kolejne podzbiory – rozgałęzienia
(np. szpitale i przychodnie z którymi dany NFZ
ma podpisaną umowę) dochodzi się do
ostatnich zbiorów danych – liści (np. zbiory
oddziałów, pracowni czy gabinetów

Sieciowy model danych

 Zmodyfikowana wersja modelu

hierarchicznego, pozwalająca na
definiowanie relacji wiele-wiele w postaci
struktury drzewiastej bez powtarzania
poszczególnych wartości w ramach obiektu
danych.

Model sieciowy korzysta z dwóch
podstawowych elementów: rekordów i
zbiorów:
• Rekordy zawierają pola

przechowujące dane.

• Zbiory określają relacje jeden-do-wielu

między rekordami, gdzie jeden rekord jest
„właścicielem” zbioru zawierającego
„członków” zbioru.

Jeden rekord może być zarówno
„właścicielem”, jak i „członkiem” wielu
zbiorów

Obiektowy model danych

 Zbiór obiektów, których zachowanie się, stan oraz związki

są określone zgodnie z obiektowym modelem danych.
Obiektowy system zarządzania bazą danych jest systemem
wspomagającym definiowanie, zarządzanie, utrzymywanie,
zabezpieczanie i udostępnianie obiektowej bazy danych.
Obiektowe systemy zarządzania bazą danych zapewniają
tradycyjną funkcjonalność baz danych, lecz bazują na
modelu obiektowym. Ich atutem jest udostępnianie danych
w postaci obiektowej, czyli takiej samej w jakiej dane są
przechowywane w programach napisanych w 

obiektowych

językach programowania. Znika konieczność mapowania
między modelem obiektowym a modelem relacyjnym jak to
ma miejsce w przypadku użycia relacyjnej bazy danych.

Sieci semantyczne



Sieć semantyczna jest zbiorem obiektów
powiązanych ze sobą różnorodnymi relacjami.
Stanowi ona graficzną reprezentację pewnego
rodzaju logiki, gdzie relacje miedzy obiektamisą
przedstawione w postaci rysunku – grafu, w
którym obiekty to węzły, a relacje to gałęzie.
Węzły i łuki mają swoje nazwy. Węzłom
(podobnie jak gałęziom) mogą być przypisane
wagi określające np. stopnie przekonania o
słuszności tych stwierdzeń. W sieci semantycznej
można przeprowadzić wnioskowanie.

Relacyjny model danych

Model organizacji danych bazujący na matematycznej teorii

mnogości, w szczególności na pojęciu relacji. Na modelu
relacyjnym oparta jest relacyjna baza danych w której dane są
przedstawione w postaci relacyjnej.

W najprostszym ujęciu w modelu relacyjnym dane grupowane są w
relacje, które reprezentowane są przez tablice. Relacje są pewnym
zbiorem rekordów o identycznej strukturze wewnętrznie
powiązanych za pomocą związków zachodzących pomiędzy
danymi. Relacje zgrupowane są w tzw. schematy bazy danych.
Relacją może być tabela zawierająca dane teleadresowe
pracowników, zaś schemat może zawierać wszystkie dane
dotyczące firmy. Takie podejście w porównaniu do innych modeli
danych ułatwia wprowadzanie zmian, zmniejsza możliwość
pomyłek, ale dzieje się to kosztem wydajności.

Relacyjny model

PRZYKŁAD

Przykładowa baza danych utworzona w systemie MS Access.

A1. Opis struktury danych. Definiowanie Tabel. Tabela Uczniowie

· Każda tabela ma swoją nazwę. ·
Wiersze tabeli = rekordy = krotki. ·
Kolumny tabeli = cechy = pola =
atrybuty. · W tabeli nie mogą
wystąpić dwa identyczne wiersze –
unikalność wiersza zapewnia się
poprzez zdefiniowanie klucza
podstawowego. · Klucz podstawowy –
jedno lub więcej pól, których wartość
jednoznacznie identyfikuje każdy
rekord w tablicy. Zawiera unikalne
wartości (np. numer PESEL lub numer
dowodu osobistego, numer albumu
studenta).

Tabela Przedmioty

Tabela Oceny

A2. Opis struktury danych. Powiązania (relacje) pomiędzy tabelami W
bazie danych definiuje się związki pomiędzy danymi znajdującymi się w
różnych tablicach (związki =relacje). Definicja relacji polega na
wskazaniu pól pochodzących z różnych tabel i zawierających powiązane
ze sobą dane. Zwykle powiązane ze sobą pola mają identyczne nazwy.

Przy definiowaniu relacji wykorzystuje się: · w jednej tabeli – klucz
podstawowy, · w drugiej tabeli – klucz obcy. Klucz podstawowy – pole,
którego wartość jednoznacznie identyfikuje każdy rekord w tabeli. Klucz
obcy – pole, które odwołuje się do klucza podstawowego w innej tabeli.
Powiązanie Uczniowie – Oceny: · Uczniowie.NumerUcznia –klucz
podstawowy · Oceny.NumerUcznia – klucz obcy. Powiązanie Przedmioty –
Oceny: · Przedmioty.KodPrzedmiotu – klucz podstawowy ·
Oceny.KodPrzedmiotu – klucz obcy. 11 Powiązanie Uczniowie - Oceny
Tabela Oceny – NumerUcznia jest kluczem obcym. W bieżącym rekordzie
wartość klucza obcego wynosi 4.

Tabela Uczniowie – NumerUcznia jest kluczem podstawowym.
Rekordem bieżącym staje się ten rekord, w którym wartość klucza
podstawowego jest równa wartości klucza obcego w powiązanej
tabeli.

Zastosowanie odwołania do rekordu z powiązanej tabeli – zamiast
numeru ucznia wyświetlane jest nazwisko pobrane z powiązanego
rekordu.

Typy związków zachodzących pomiędzy tablicami · 1 – 1 (powiązanie
typu jeden do jednego) – każdy rekord w tablicy A może mieć tylko jeden
dopasowany rekord z tablicy B, i tak samo każdy rekord w tablicy B może
mieć tylko jeden dopasowany rekord z tablicy A.

· 1 – N (powiązanie typu jeden do wielu) – rekord w tablicy A może
mieć wiele dopasowanych do niego rekordów z tablicy B, ale rekord w
tablicy B ma tylko jeden dopasowany rekord w tablicy A.

· M – N (powiązanie typu wiele do
wielu) – rekord w tablicy A może mieć
wiele dopasowanych do niego
rekordów z tablicy B i tak samo rekord
w tablicy B może mieć wiele
dopasowanych do niego rekordów z
tablicy A.