Innan vi lär oss om ett sådant begrepp som datamodeller, studerar deras typer, klassificeringar och även överväger en detaljerad beskrivning, finns det ett behov av att förstå själva innebörden av datavetenskap, som inkluderar dessa begrepp och alla områden, den studerade. I den här artikeln kommer vi att överväga de grundläggande termerna och pelarna för denna vetenskap, i synnerhet kommer vi att prata om typerna av datastrukturer, relationer i dem och mycket mer.
Vad är information och informatik?
För att gå vidare till att studera strukturen för datamodellen måste du förstå vad denna data och information i princip är.
Absolut när som helst under det mänskliga samhällets existens spelade information en stor roll, det vill säga information som tagits emot av en person från den stora och mångfaldiga världen omkring oss. Till exempel lämnade även primitiva människor information åt oss om sitt enkla sätt att leva och traditioner med hjälp av hällmålningar.
Sedan dess har människor gjort många vetenskapliga upptäckter, samlat in information om sina föregångare och samlat på sig information från vardagennyheter, och får därmed fler och fler mängder information och ger den egenskaper som värde och tillförlitlighet.
Med tiden har mängden information blivit så enorm och enorm att mänskligheten inte självständigt kunde lagra den i sitt minne, bearbeta den manuellt och utföra några åtgärder på den. Det är därför det fanns ett behov av dagens grundläggande vetenskap - informatik, vars omfattning inkluderar området för mänsklig aktivitet som är förknippad med olika transformationer av information. Informatik täcker nästan alla områden i vårt liv: från enkla matematiska beräkningar till komplex ingenjörskonst och arkitektonisk design, såväl som skapandet av animerade och animerade filmer. Den sätter upp sådana grundläggande mål som automatiserad bearbetning, strukturering, lagring och överföring av information.
I dagens ämne kommer vi specifikt att beröra struktureringen av information, nämligen vi kommer att prata om datamodellen. Men innan dess bör några andra punkter som är direkt relaterade till ämnet för vårt samtal förtydligas. Nämligen: databaser och DBMS.
Databaser och DBMS
Databaser (DB) är en typ av strukturerad information.
Termen hänvisar till en delad uppsättning information som är logiskt relaterad. Databaser är strukturer som aktivt används på dynamiska sajter med enorma mängder information. Till exempel, dessa är resurserna för olika onlinebutiker, portaler av fondermedia eller andra företagskällor.
Databashanteringssystem (DBMS) är en uppsättning olika programvaror utformade för att skapa databaser, underhålla dem i rätt form och organisera en snabb sökning efter den information som krävs i dem. Ett exempel på en allmänt använd DBMS är Microsoft Access, som släpps i en enda rad i Microsoft Office. En utmärkande egenskap hos detta DBMS är att det, på grund av närvaron av VBA-språket i det, är möjligt att skapa applikationer i Access själv som fungerar på basis av databaser.
Databaser kan klassificeras enligt flera olika kriterier:
- Beroende på typ av modell (de kommer att diskuteras).
- Efter lagringsplats (hårddisk, RAM, optiska skivor).
- Efter typ av användning (lokal, det vill säga en användare har tillgång till den; medium, det vill säga data i databasen kan ses av flera personer; allmänt - sådana databaser finns på flera servrar och persondatorer, det vill säga möjligheten att se information i de har rätt till ett stort antal personer).
- I enlighet med innehållet i information (vetenskaplig, historisk, lexikografisk och andra).
- Genom basens grad av säkerhet (centraliserad och distribuerad).
- Genom homogenitet (heterogen respektive homogen).
Och även för många andra, mindre viktiga funktioner.
Huvuddelen av en sådan databas är datamodeller. De representeraren uppsättning informationsstrukturer och operationer för dess bearbetning, för att förenkla och påskynda processen för att organisera sökningen efter den information som krävs.
Datasystemmodeller: klassificering
Det finns en mängd olika databaser, men de är alla baserade på vanligare och grundläggande modeller. Klassificeringen av informationsdatamodeller är också uppdelad i många olika typer. Här är de vanligaste kategorierna:
- hierarkisk modell;
- nätverksdiagram;
- relationsmodell;
- objektorienterade scheman.
Alla dessa typer av datamodeller skiljer sig från varandra i formen av presentation och lagring av information i dem.
Kriterier för att välja rätt modell
Användaren kan skapa en databas med någon av ovanstående typer. Det bör dock noteras att valet av datamodell avgör beroendet av vissa faktorer.
Det viktigaste kriteriet är om DBMS som används av klienten stöder en viss modell. De flesta DBMS är byggda på ett sådant sätt att användaren presenteras med en datamodell som ska användas, men vissa av dem stöder flera olika analoger samtidigt. Låt oss ta en titt på deras funktioner en efter en.
Hierarkisk modell
Det är en av typerna av datapresentationsmodeller som organiserar dem som en samling element som är ordnade i ordning från allmänt till särskilt.
Struktur är ett omvänt träd. För att komma åt en specifik fildet finns ett sätt.
En hierarkisk modell måste uppfylla tre grundläggande villkor:
- Varje lägre nivå nod kan bara anslutas till en högre nivå nod.
- Det finns bara en huvudrotnod i hierarkin, som inte är underordnad någon annan nod och är på översta nivån.
- Det finns bara en väg till någon nod i hierarkin från rotnoden.
Relationstyp är en-till-många.
Nätverksmodell
Den bygger till stor del på den hierarkiska, och har en hel del gemensamt med den. Den största skillnaden mellan de två är länktypen, vilket innebär ett många-till-många-förhållande, vilket innebär att länkar kan existera mellan olika noder.
Fördelen med nätverksmodellen är att den förbrukar mindre PC-resurser vad gäller minne och hastighet än andra modeller.
Nackdelen med detta schema är att om du behöver ändra strukturen på den lagrade datan måste du ändra alla applikationer som fungerar på basis av denna nätverksmodell, eftersom en sådan struktur inte är oberoende.
Relationsmodell
Är det vanligaste idag. Objekt och relationer mellan dem i denna datamodell representeras av tabeller, och relationerna i dem betraktas som objekt. Kolumnerna i en sådan tabell kallas fält, och raderna kallas poster. Varje relationsmodelltabell måste uppfyllaföljande egenskaper:
- Absolut alla dess kolumner är homogena, det vill säga alla element som finns i en kolumn måste ha samma typ och högsta tillåtna storlek.
- Varje kolumn har sitt eget unika namn.
- Det ska inte finnas identiska rader i tabellen.
- Orden i vilken rader och kolumner visas i tabellen kan vara godtycklig.
Relationsmodellen tar också hänsyn till typerna av relationer mellan dessa tabeller, inklusive en-till-en-, en-till-många- och många-till-många-relationer.
Databaser byggda på en tabellformad relationsmodell är flexibla, anpassningsbara och mycket skalbara. Varje dataobjekt bryts ner i de minsta och mest användbara fragmenten.
Objektorienterad modell
I en objektorienterad datakonstruktionsmodell definieras databaser av en uppsättning återanvändbara programvaruelement med relaterade funktioner. Det finns flera olika objektorienterade databaser:
- Multimediadatabas.
- Hypertextdatabas.
Den första inkluderar mediadata. Den kan innehålla olika bilder som till exempel inte kan lagras i en relationsmodell.
En hypertextdatabas låter vilket databasobjekt som helst länkas till vilket annat objekt som helst. Detta är ganska bekvämt för att organisera kommunikation i en uppsättning olika data, men en sådan modell är långt ifrån idealisk när du utförnumeriska analyser.
Kanske är den objektorienterade modellen den mest populära och använda modellen, eftersom den kan innehålla information i form av tabeller, som relationell, men, till skillnad från den, inte är begränsad till tabellposter.
Litt mer information
Den hierarkiska modellen användes först inom datavetenskap på 60-talet av förra seklet av IBM, men idag har dess popularitet avtagit på grund av låg effektivitet.
Nätverksdatamodellen var populär redan på 70-talet, efter att den officiellt definierades av Conference on Database System Languages.
Relationella databaser är vanligtvis skrivna i Structured Query Language (SQL). Denna modell släpptes 1970.
slutsatser
Därför kan vi sammanfatta de frågor vi har övervägt idag med följande korta slutsatser:
- Data på persondatorer (PC) kan lagras strukturellt i form av speciella databaser.
- Kärnan i varje databas är dess modell.
- Det finns fyra huvudtyper av datamodeller: hierarkiska, nätverk, relationella, objektorienterade.
- I den hierarkiska modellen ser strukturen ut som ett inverterat träd.
- I nätverksmodellen finns länkar mellan olika noder.
- I relationsmodellen representeras relationer mellan objekt som tabeller.
- I en objektorienterad modell kan relationer mellan element representeras av tabeller, men är inte begränsade till dem.
I det senare fallet kan det till exempel finnastext och bilder.
