Навігація
Головна
 
Головна arrow Інформатика arrow Бази даних
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

Взаємозв'язок моделей даних, фізична організація БД

Наводиться порівняльна характеристика достоїнств різних моделей даних, правила перетворення даних з однієї моделі в іншу, що дуже важливо при побудові розподіленої бази даних з уже діючих локальних баз даних з чи різними моделями даних.

Розглядається процедура вибору моделі даних (у загальному випадку - неоднозначна) в процесі проектування бази даних.

Обговорюються питання фізичного побудови бази даних: методи розміщення, оновлення та доступу до даних в базі даних.

Порівняльна характеристика моделей даних, перетворення моделей даних

Описані і гол. 5-8 властивості реляційних, мережевих, ієрархічних, об'єктно-ієрархічних і об'єктно-реляційних моделей даних (багатовимірні моделі вважаємо різновидом ієрархічних моделей даних) можливо систематизувати і порівняти (табл. 9.1). З таблиці видно, що жодна з моделей не задовольняє повністю вимогам, пропонованим до сучасних БД.

У зв'язку з цим виникає ряд проблем, основними з яких є: 1) перетворення моделей даних; 2) вибір моделі даних і СУБД.

Обговоримо ці проблеми.

Детально процедури перетворення (відображення) розглянуті пізніше, тут розглянемо загальну постановку задачі.

Можливі варіанти перетворень [10] МД (в себе й інші моделі) показані на рис. 9.1.

Таблиця 9.1

Порівняльна характеристика моделей БД

Вид моделі

Гідності

Недоліки

Ієрархічна

Простота розуміння

Висока швидкодія при збігу структур бази даних і запиту

Відносини М: М можуть бути реалізовані тільки штучно

Можуть бути надлишкові дані

Ускладнення операцій включення і видалення

Видалення вихідних сегментів призводить до видалення породжених сегментів

Процедурний характер побудови структури БД і маніпулювання даними

Доступ до будь-якого породженому сегменту можливий тільки через кореневий сегмент

Сильна залежність логічної і фізичної моделей

Обмежений набір структур запиту

Неможливість реалізації таблиць з нелінійної структурою

Мережева

Збереження інформації при знищенні записи-владельца

Більш багата структура запитів

Менша залежність логічної і фізичної моделей

Можливість реалізації таблиць з нелінійної структурою

Відносини М: М можуть бути реалізовані тільки штучно

Необхідність програмісту знати логічну структуру БД

Процедурний характер побудови структури БД і маніпулювання даними

Можлива втрата незалежності даних при реорганізації БД

Реляційна

Довільна структура запиту

Простота роботи і відображення уявлень користувача

Відділення фізичної моделі від логічної і логічної від концептуальної

Хороша теоретична проробка

Відносини Μ: М можуть бути реалізовані тільки штучно Необхідність нормалізації даних Можливість логічних помилок при нормалізації та реалізації Неможливість реалізації таблиць з нелінійної структурою

Об'єктно

орієнтована

Необмежений набір типів даних

Можливість реалізації таблиці нелінійної структурою

Пошарове подання даних

Висока швидкість роботи через відсутність ключа

Непотрібність нормалізації

Легка розширюваність структури та її гнучкість

Повторне використання типів даних і компонент

Реалізація відносин М: М

Складність освоєння моделі через складність структури БД Нечіткий мова програмування Недостатній захист даних

Нечітко пророблений одночасний доступ

Погана обозрімостт "структури

У перетворенні виділяють трансформацію структур (схем і обмежень), що визначаються ЯОД (позиція А - операції охоплені), операцій, відповідних ЯМД (позиція Б). Слід зауважити, що при ручному перетворенні МД, як це зроблено в гол. 5-9, взаємооднозначної відповідності може (через обмеження) і не бути, тому на рис. 9.1 введено поняття ізоморфізму - конструктивності (позиція Б).

Вважаємо, що відображення конструктивні, якщо реалізація БД, відповідна однієї вихідної схемою Ss, відображається в іншу реалізацію, відповідну інший, цільової схемою St:

Види перетворень

Рис. 9.1. Види перетворень:

А - операції охоплені; Б - схеми ізоморфні; В - моделі одш'акови

У загальному випадку це відображення - гомоморфізм. Коротко опишемо можливі форми перетворення.

Реструктуризація - зміна структури в рамках однієї МД: схема відносини, включаючи функціональні залежності, перетвориться в схему з тими ж залежностями.

Трансляція - проектування схеми, коли вимоги додатків виражаються засобами однієї моделі даних, а реалізація здійснюється за допомогою іншої моделі.

Реорганізація є окремим випадком реструктуризації, коли схеми Ss і St ізоморфні.

Конвертування визначається так: для даної схеми Ss, відповідної моделі Ms і асоційованою з нею БД отримати схему St, відповідну моделі Mt і асоційованою з нею БД.

Деталізуємо "операційні" поняття.

Погляд (View) являє собою подсхеми різних користувачів в многопользовательском режимі.

Трансформація: для даної схеми Ss моделі Ms знайти схему St, відповідну моделі Mt, яка може бути використана для операцій над БД зі схемою Ss. Це може бути відображення погляду в ієрархічну і мережеву моделі.

Гомогенна РБД - побудова глобальної схеми з локальних (однотипних) схем, що покривають всі інші схеми.

Гетерогенна РБД - загальний випадок інтеграції локальних БД в розподілену БД (РБД).

Решта перетворення є окремими випадками інтеграції. З них інтерес представляють трансляція, трансформація і конвертування.

Найбільш загальними є перетворення інтеграції: гомогенні і гетерогенні, докладно досліджувані пізніше.

При реструктуризації схема St - результат застосування до схеми Ss операцій реляційної алгебри і реляційного числення з відображенням структур і обмежень. Рішення визначається специфічними обмеженнями моделі. У реляційній моделі, наприклад, реструктуризація не має особливих труднощів, оскільки специфікація структур і обмежень, так само як і управління ними, розділене.

Так, будь-яке відношення Rt ступеня n у схемі St є результат функції f (Rs) тій же мірі η відносини Ss.

Складніше з обмеженнями (функціональними залежностями). Нехай є в схемі Ss відносини: R (A, В), S (C, D) і обмеження А → В, С → D. Покладемо, що St: Т = RA = C • S. Тоді в St є залежність А → BD.

Оборотність відображення не завжди має місце,

S: R (A, В, С), АВ → С, С → BS ,:

S = π A, C (R), Т = πB, C (R), С → В.

Функціональна залежність АВ → С не включена в St, оскільки А, В, С не з'являються в схемі одного і того ж відносини. Через функціональної залежності З → В з'єднання S і Т по С утворює з'єднання без втрат інформації (S і Т дає R), але можливість підтримувати обмеження АВ → З втрачається.

Відзначимо, що сукупність правил відображень структур і функціональних залежностей, як показано в гл. 4, володіє повнотою і надійністю: достовірні початкові дані дають достовірні результати.

Реструктуризація може бути проведена і для інших МД.

Складність конвертації полягає в тому, що воно оперує не віртуальними, а реальними об'єктами. Це має місце, наприклад, при створенні з двох БД однієї, причому операції можуть здійснюватися на фізичному або логічному рівні.

Трансформація реляційної МД в ієрархічну і мережеву показана в гл. 5-7. Така процедура з операціями може бути використана при переході від концептуальної моделі, яка найближче до реляційної МД, до ієрархічної і мережної МД.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук