Preden spoznamo tak koncept, kot so podatkovni modeli, preučimo njihove vrste, klasifikacije in razmislimo tudi o podrobnem opisu, je treba razumeti sam pomen računalništva, ki vključuje te koncepte in vsa področja, je študiral. V tem članku bomo obravnavali osnovne izraze in stebre te znanosti, predvsem pa bomo govorili o vrstah podatkovnih struktur, razmerjih v njih in še marsičem.
Kaj je informacija in informatika?
Če želite nadaljevati s preučevanjem strukture podatkovnega modela, morate razumeti, kaj so ti podatki in informacije načeloma.
Absolutno v vsakem trenutku obstoja človeške družbe so informacije igrale ogromno vlogo, torej informacije, ki jih je prejela oseba iz obsežnega in raznolikega sveta okoli nas. Na primer, celo primitivni ljudje so nam pustili informacije o svojem preprostem načinu življenja in tradicijah s pomočjo skalnih poslikav.
Od takrat so ljudje naredili številna znanstvena odkritja, zbirali podatke o svojih predhodnikih in zbirali informacije iz vsakdanjeganovice, s čimer pridobiva vedno več informacij in jim daje lastnosti, kot sta vrednost in zanesljivost.
Sčasoma je količina informacij postala tako velika in ogromna, da jih človeštvo ni moglo samostojno shraniti v svoj spomin, jih ročno obdelati in izvajati kakršna koli dejanja na njih. Zato se je pojavila potreba po današnji temeljni znanosti - informatiki, katere obseg obsega področje človekove dejavnosti, povezano z različnimi transformacijami informacij. Informatika pokriva skoraj vsa področja našega življenja: od preprostih matematičnih izračunov do kompleksnega inženirskega in arhitekturnega oblikovanja ter ustvarjanja animiranih in animiranih filmov. Zastavlja si osnovne cilje, kot so avtomatizirana obdelava, strukturiranje, shranjevanje in prenos informacij.
V današnji temi se bomo posebej dotaknili strukturiranja informacij, in sicer bomo govorili o podatkovnem modelu. Pred tem pa je treba pojasniti še nekatere druge točke, ki so neposredno povezane s temo našega pogovora. In sicer: baze podatkov in DBMS.
Baze podatkov in DBMS
Baze podatkov (DB) so vrsta strukturiranih informacij.
Izraz se nanaša na skupen niz informacij, ki je logično povezan. Podatkovne baze so strukture, ki se aktivno uporabljajo na dinamičnih spletnih mestih z ogromno količino informacij. To so na primer viri različnih spletnih trgovin, portalov sredstevmediji ali drugi korporativni viri.
Sistemi za upravljanje baz podatkov (DBMS) so nabor različne programske opreme, ki je zasnovana za ustvarjanje baz podatkov, njihovo vzdrževanje v ustrezni obliki in organiziranje hitrega iskanja potrebnih informacij v njih. Primer široko uporabljenega DBMS je Microsoft Access, ki je izdan v eni vrstici Microsoft Officea. Posebnost tega DBMS je, da je zaradi prisotnosti jezika VBA v njem mogoče izdelati aplikacije v samem Accessu, ki delujejo na podlagi baz podatkov.
Baze podatkov je mogoče razvrstiti po več različnih kriterijih:
- Glede na tip modela (o njih bomo razpravljali).
- Po lokaciji shranjevanja (trdi disk, RAM, optični diski).
- Po vrsti uporabe (lokalno, to pomeni, da ima en uporabnik dostop do nje; medij, torej podatke v bazi, si lahko ogleda več ljudi; splošno - takšne baze podatkov se nahajajo na več strežnikih in osebnih računalnikih, to je zmožnost ogleda informacij v njih je upravičeno veliko število ljudi).
- Glede na vsebino informacij (znanstveni, zgodovinski, leksikografski in drugi).
- Po stopnji gotovosti osnove (centralizirano in porazdeljeno).
- Po homogenosti (heterogeno oziroma homogeno).
In tudi za številne druge, manj pomembne funkcije.
Glavni del takšne baze podatkov so podatkovni modeli. Zastopajoniz informacijskih struktur in operacij za njihovo obdelavo, ki poenostavljajo in pospešujejo proces organizacije iskanja zahtevanih informacij.
Modeli podatkovnih sistemov: klasifikacija
Obstaja veliko različnih baz podatkov, vendar vse temeljijo na bolj pogostih in temeljnih modelih. Tudi klasifikacija informacijskih podatkovnih modelov je razdeljena na številne različne vrste. Tu so najpogosteje uporabljene kategorije:
- hierarhični model;
- omrežni diagram;
- relacijski model;
- objektno usmerjene sheme.
Vse te vrste podatkovnih modelov se med seboj razlikujejo po naravi predstavitve in shranjevanja informacij v njih.
Merila za izbiro pravega modela
Uporabnik lahko ustvari bazo podatkov s katero koli od zgornjih vrst. Vendar je treba opozoriti, da izbira podatkovnega modela določa odvisnost od nekaterih dejavnikov.
Najpomembnejše merilo je, ali DBMS, ki ga uporablja odjemalec, podpira določen model. Večina DBMS je zgrajena tako, da je uporabniku predstavljen podatkovni model, ki ga je treba uporabiti, nekateri pa podpirajo več različnih analogov hkrati. Oglejmo si njihove značilnosti eno za drugo.
Hierarhični model
Je ena od vrst modelov predstavitve podatkov, ki jih organizira kot zbirko elementov, ki so razporejeni po vrstnem redu od splošnega do posebnega.
Struktura je obrnjeno drevo. Za dostop do ene določene datotekeobstaja en način.
Hierarhični model mora izpolnjevati tri osnovne pogoje:
- Vsako vozlišče nižje ravni je lahko povezano samo z enim vozliščem višje ravni.
- V hierarhiji je samo eno glavno korensko vozlišče, ki ni podrejeno nobenemu drugemu vozlišču in je na najvišji ravni.
- Od korenskega vozlišča je samo ena pot do katerega koli vozlišča v hierarhiji.
Vrsta razmerja je ena proti več.
omrežni model
V veliki meri se zanaša na hierarhično, saj ima z njo precej skupnega. Glavna razlika med obema je vrsta povezave, ki pomeni razmerje veliko proti mnogo, kar pomeni, da lahko povezave obstajajo med različnimi vozlišči.
Prednost omrežnega modela je, da porabi manj računalniških virov v smislu pomnilnika in hitrosti kot drugi modeli.
Pomanjkljivost te sheme je, da če boste morali spremeniti strukturo shranjenih podatkov, boste morali spremeniti vse aplikacije, ki delujejo na podlagi tega omrežnega modela, saj taka struktura ni neodvisna.
Relacijski model
je danes najpogostejši. Objekti in relacije med njimi v tem podatkovnem modelu so predstavljeni s tabelami, relacije v njih pa se obravnavajo kot objekti. Stolpci v takšni tabeli se imenujejo polja, vrstice pa zapisi. Vsaka tabela relacijskih modelov mora zadovoljitinaslednje lastnosti:
- Absolutno vsi njegovi stolpci so homogeni, to pomeni, da morajo imeti vsi elementi v enem stolpcu enak tip in največjo dovoljeno velikost.
- Vsak stolpec ima svoje edinstveno ime.
- V tabeli ne sme biti enakih vrstic.
- Vrstni red, v katerem se vrstice in stolpci pojavljajo v tabeli, je lahko poljuben.
Relacijski model upošteva tudi vrste odnosov med temi tabelami, vključno z relacijami ena proti ena, ena proti več in mnogo proti več.
Baze podatkov, zgrajene na tabelarnem relacijskem modelu, so prilagodljive, prilagodljive in zelo razširljive. Vsak podatkovni objekt je razčlenjen na najmanjše in najbolj uporabne fragmente.
Objektno usmerjen model
V objektno usmerjenem modelu gradnje podatkov so baze podatkov definirane z nizom programskih elementov za večkratno uporabo s sorodnimi funkcijami. Obstaja več različnih objektno usmerjenih baz podatkov:
- Multimedijska baza podatkov.
- Hypertext database.
Prva vključuje medijske podatke. Lahko vsebuje različne slike, ki jih na primer ni mogoče shraniti v relacijski model.
Hiperbesedilna baza podatkov omogoča, da se kateri koli objekt baze podatkov poveže s katerim koli drugim objektom. To je precej priročno za organizacijo komunikacije v nizu različnih podatkov, vendar tak model še zdaleč ni idealen pri izvajanjunumerične analize.
Morda je objektno usmerjen model najbolj priljubljen in uporabljen model, saj lahko vsebuje informacije v obliki tabel, kot so relacijske, vendar za razliko od njega ni omejen na tabelarne zapise.
Malo več informacij
Hierarhični model je v računalništvu v 60. letih prejšnjega stoletja prvič uporabil IBM, danes pa se je njegova priljubljenost zaradi nizke učinkovitosti zmanjšala.
Omrežni podatkovni model je bil priljubljen že v 70. letih, potem ko ga je uradno opredelila Konferenca o sistemskih jezikih baz podatkov.
Relacijske baze podatkov so običajno napisane v jeziku strukturiranih poizvedb (SQL). Ta model je bil izdan leta 1970.
Sklepi
Tako lahko povzamemo vprašanja, ki smo jih obravnavali danes, z naslednjimi kratkimi zaključki:
- Podatke o osebnih računalnikih (PC) je mogoče shraniti strukturno v obliki posebnih baz podatkov.
- Jedro katere koli baze podatkov je njen model.
- Obstajajo štiri glavne vrste podatkovnih modelov: hierarhični, omrežni, relacijski, objektno usmerjeni.
- V hierarhičnem modelu je struktura videti kot obrnjeno drevo.
- V omrežnem modelu so povezave med različnimi vozlišči.
- V relacijskem modelu so odnosi med objekti predstavljeni kot tabele.
- V objektno usmerjenem modelu so razmerja med elementi lahko predstavljena s tabelami, vendar niso omejena nanje.
V slednjem primeru, na primer, lahko obstajabesedilo in slike.
