Обговорення концепції СКБД у СППР

Як уже зазначалося, раніше комп'ютерні системи ство­рювалися з використанням підходу, основаного на обробленні файлів. Коли організації почали рухатися в напрямі до більшої ком-п'ютеризації оброблення своїх даних та технологічних про­цесів і впровадження сучасніших технологій, то вони почали відмовлятися від здійснення операцій з окремими файлами на ко­ристь інтегрованих баз даних. Це означає, що сукупність взаємо­пов'язаних корпоративних даних консолідується та організується у такий спосіб, щоб бути доступною для різноманітних користу­вачів.

Для підтримки оброблення інформації з використанням кор­поративних баз даних були створені системи керування базами даних (СКБД). СКБД служить буфером між потребами приклад-

них задач та фізичним зберіганням даних. Вона знаходить і виби­рає дані з місця їх фізичного розташування та надає їх у розпоря­дження конкретної програми у спосіб, сформульований у запиті.

Головною перевагою, яку забезпечує СКБД, є незалежність фактично існуючого розміщення (як вони подані фізично) та вигляду даних (у якому вони надаються для розв'язування при­кладної задачі). СКБД забезпечує передавання даних для приклад­ної задачі у такий спосіб, що програмісти, які її розробляють, можуть сприймати таку організацію даних як визначену. Коли модифікуються функціонуючі прикладні задачі або створюються нові, їх просто необхідно «прикріпити» до СКБД, що значно збе­рігає термін модернізації. Навіть процес доповнення бази даних новими полями значно легший, ніж доповнення новими полями традиційних файлів.

Розглядаючи технологію баз даних з позиції перспектив роз­витку СППР, необхідно зазначити, що не всі структури баз даних є однаковими за гнучкістю та/або практичністю. Існують три фун­даментальні класичні структури баз даних — срархічна, мережева (або сітьова) та реляційна, — кожна з яких має свої переваги та недоліки. Ураховуючи всі їхні переваги та недоліки, можна ви­сновувати, що реляційна структура є найперспективнішою з по­гляду дальшого розвитку СППР. Розроблені також семантичні моделі даних. Розглянемо коротко класичні структури моделей баз даних.

Моделі баз даних

Єрархічні (або деревоподібні) моделі баз даних забез­печують відносно ефективне подання даних у СППР. Вони базу­ються на принципі підпорядкованості і являють собою деревопо­дібну структуру, яка складається із вузлів (сегментів), які розташовані на різних рівнях єрархії, і дуг (гілок). Кожен вузол — це сукупність логічно взаємозв'язаних атрибутів, які описують певний об'єкт предметної галузі, а неорієнтовані дуги показують інформаційні зв'язки між об'єктами.

Срархічна модель упорядкована згідно з правилами, за якими розташовуються сегменти і дуги моделей. До таких правил нале­жать:

1. На найвищому рівні єрархії знаходиться один вузол — ко­реневий. Кожен екземпляр кореневого вузла породжує відповід­ний логічний запис, тому пошук даних в єрархічній базі даних

здійснюється за принципом «зверху вниз» (зворотного напрямку пошуку в єрархічних моделях немає).

2. В єрархічних моделях підтримуються лише співвідношення між елементами даних типу «один до одного» (1:1) або «один до багатьох»» (1: Б).

3. Взаємозв'язки в єрархічних базах даних будуються за прин­ципом «вихідний—породжений», тому доступ до кожного вузла (за виключенням кореневого) здійснюється через його вихідний екземпляр, у зв'язку з чим шлях доступу до кожного вузла є уні­кальним і лінійним за структурою. Кожен породжений вузол мо­же мати лише один вихідний.

4. Кожен вузол може мати кілька екземплярів конкретних зна­чень атрибутів. Кожен екземпляр породженого вузла зв'язаний з екземпляром вихідного. Кожен екземпляр кореневого сегменту разом з багатьма взаємозв'язаними екземплярами породжених сегментів утворює один логічний запис. Якщо в цьому ланцюжку відсутній хоча би один екземпляр, то подібний запис існувати не може, і потрібно розв'язати питання про введення якихось штуч­них екземплярів.

Крім цих загальних правил кожна єрархічна СКБД може мати свої особливості і вносити обмеження щодо побудови моделі ба­зи даних; ці обмеження можуть стосуватися кількості рівнів єрар-хії, кількості атрибутів у сегменті тощо. Багато СКБД, основаних на єрархічних моделях, містять механізми для оброблення додат­кових відношень.

У сітьовій (мережевій) моделі бази даних відношення між типами записів не обмежуються єрархією, а можуть утворювати граф з поіменованими дугами і вершинами. Домінуючою сітьо­вою моделлю є модель, розроблена групою КОДАСИЛ; у ній відношення між типами подаються в термінах теорії множин.

У реляційній моделі бази даних базова структура даних подана у вигляді плоскої двохмірної поіменованої таблиці, яку називають «відношенням». Реляційне «відношення» включає поіменовані стов-пчики-атрибути і рядки, які називають кортежами (записами). Зв'язки між реляційними «відношеннями» мають не статичний, а динамічний характер і встановлюються саме на період розв'язання задачі. Тому ця структура даних, з одного боку, є гнучкішою, оскі­льки немає необхідності визначати зв'язки між відношеннями на схемі, а з другого боку, така гнучкість може виявитись неефектив­ною через те, що структуру попередньо не визначають.

Кількість зв'язків між відношеннями не лімітована, єдиною умовою створення зв'язку є наявність у відношеннях, що зв'я-

зуються між собою, спільних атрибутів — ключових або атрибу­тів зв'язку. Відношення мають бути подані в третій чи четвертій нормальній формі, тому попередньо потрібно виконати процеду­ру нормалізації відношень.

Нормалізація відношень являє собою інтераційний зворотний процес декомпозиції вихідного відношення на кілька простіших відношень меншої вимірності. В цьому процесі необхідно дотри­муватись таких вимог: усі атрибути мають бути атомарними (не­подільними); між атрибутами не повинні існувати неповно функ­ціональні, транзитивні і багатозначні залежності; у базі даних мусять мати місце не надмірні дублювання атрибутів, що вико­нують ролі зв'язку між реляційними відношеннями.

З погляду застосування в СППР реляційна модель будується на базовій моделі індивідуальних записів. Вона дає змогу прово­дити операції над записами, зокрема, вводити нові записи, обнов­лювати поля, викреслювати наявні записи, а також утворювати і викреслювати відношення, зв'язувати чи об'єднувати два або бі­льше відношень на основі спільних атрибутів. Можна вибирати записи за наявністю ознак певних відношень і проекції, що за­безпечують вибір підмножини полів, які належать до відношен­ня. Крім того, беззаперечною перевагою реляційних моделей баз даних є простота і гнучкість у проектуванні. Вони можуть під­тримувати не лише дані, але і знання про певну предметну га­лузь. Вітчизняний ринок програмних продуктів пропонує кілька десятків реляційних СКБД, які можна застосовувати в СППР.

Існує досить широкий клас семантичних моделей баз даних, включаючи прямі розширення класичних моделей баз даних, ма­тематичних моделей і багатьох інших. До найвідоміших представ­ників цього класу належить семантична реляційна модель даних «об'єкт—зв'язок» (entity—relationship), яка уможливлює графічне відображення об'єкта, і семантичні єрархічні моделі, що розши­рюють реляційні моделі, забезпечуючи оброблення таких семан­тичних понять, як «класифікація», «агрегація», «узагальнення» й «асоціація».

Поиск по сайту: