Меню
Главная
УСЛУГИ
Авторизация/Регистрация
Реклама на сайте
Модели налогообложения доходов физических лицВзаимосвязь между потребностями организации, индивида и окружающей...Налогоплательщик в смешанной модели подоходного налогообложения...Уравнения модели. Равновесие в модели IS – LMВзаимосвязь моделей: "кейнсианский крест" и модель AD-AS
Сравнительная характеристика моделейТИПОЛОГИЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ И ПРОБЛЕМЫ ИХ РЕАЛИЗАЦИИСРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ В МАРКЕТИНГОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ....Классификация развитых государств и сравнительная характеристика...Теория относительных (сравнительных) преимуществ или однофакторная...
 
Главная arrow Информатика arrow Базы данных
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >

Лекция 9. Взаимосвязь моделей данных, физическая организация БД

Приводится сравнительная характеристика достоинств различных моделей данных, правила преобразования данных из одной модели в другую, что очень важно при построении распределенной базы данных из уже действующих локальных баз данных с одинаковыми или разными моделями данных.

Рассматривается процедура выбора модели данных (в общем случае – неоднозначная) в процессе проектирования базы данных.

Обсуждаются вопросы физического построения базы данных: методы размещения, обновления и доступа к данным в базе данных.

Сравнительная характеристика моделей данных, преобразование моделей данных

Описанные и гл. 5–8 свойства реляционных, сетевых, иерархических, объектно-иерархических и объектно-реляционных моделей данных (многомерные модели считаем разновидностью иерархических моделей данных) возможно систематизировать и сравнить (табл. 9.1). Из таблицы видно, что ни одна из моделей не удовлетворяет полностью требованиям, предъявляемым к современным БД.

В связи с этим возникает ряд проблем, основными из которых являются: 1) преобразование моделей данных; 2) выбор модели данных и СУБД.

Обсудим эти проблемы.

Детально процедуры преобразования (отображения) рассмотрены позднее, здесь рассмотрим общую постановку задачи.

Возможные варианты преобразований [10] МД (в себя и другие модели) показаны на рис. 9.1.

Таблица 9.1

Сравнительная характеристика моделей БД

Вид модели

Достоинства

Недостатки

Иерархическая

Простота понимания

Высокое быстродействие при совпадении структур базы данных и запроса

Отношения М: М могут быть реализованы только искусственно

Могут быть избыточные данные

Усложнение операций включения и удаления

Удаление исходных сегментов приводит к удалению порожденных сегментов

Процедурный характер построения структуры БД и манипулирования данными

Доступ к любому порожденному сегменту возможен только через корневой сегмент

Сильная зависимость логической и физической моделей

Ограниченный набор структур запроса

Невозможность реализации таблиц с нелинейной структурой

Сетевая

Сохранение информации при уничтожении записи-владельца

Более богатая структура запросов

Меньшая зависимость логической и физической моделей

Возможность реализации таблиц с нелинейной структурой

Отношения М: М могут быть реализованы только искусственно

Необходимость программисту знать логическую структуру БД

Процедурный характер построения структуры БД и манипулирования данными

Возможная потеря независимости данных при реорганизации БД

Реляционная

Произвольная структура запроса

Простота работы и отражения представлений пользователя

Отделение физической модели от логической и логической от концептуальной

Хорошая теоретическая проработка

Отношения Μ : М могут быть реализованы только искусственно Необходимость нормализации данных Возможность логических ошибок при нормализации и реализации Невозможность реализации таблиц с нелинейной структурой

Объектно-

ориентированная

Неограниченный набор типов данных

Возможность реализации таблице нелинейной структурой

Послойное представление данных

Высокая скорость работы из-за отсутствия ключа

Ненужность нормализации

Легкая расширяемость структуры и ее гибкость

Повторное использование типов данных и компонент

Реализация отношений М:М

Сложность освоения модели из-за сложности структуры БД Нечеткий язык программирования Недостаточная защита данных

Нечетко проработанный одновременный доступ

Плохая обозримостт" структуры

В преобразовании выделяют трансформацию структур (схем и ограничений), определяемых ЯОД (позиция А – операции не охвачены), операций, соответствующих ЯМД (позиция Б). Следует заметить, что при ручном преобразовании МД, как это сделано в гл. 5-9, взаимооднозначного соответствия может (из-за ограничений) и не быть, поэтому на рис. 9.1 введено понятие изоморфизма – конструктивности (позиция Б).

Считаем, что отображения конструктивны, если реализация БД, соответствующая одной исходной схеме Ss, отображается в другую реализацию, соответствующую другой, целевой схеме St:

Виды преобразований

Рис. 9.1. Виды преобразований:

А – операции охвачены; Б – схемы изоморфны; В – модели одш'аковы

В общем случае это отображение – гомоморфизм. Кратко опишем возможные формы преобразования.

Реструктуризация – изменение структуры в рамках одной МД: схема отношения, включая функциональные зависимости, преобразуется в схему с теми же зависимостями.

Трансляция – проектирование схемы, когда требования приложений выражаются средствами одной модели данных, а реализация осуществляется с помощью другой модели.

Реорганизация является частным случаем реструктуризации, когда схемы Ss и St изоморфны.

Конвертирование определяется так: для данной схемы Ss, соответствующей модели Ms и ассоциированной с ней БД получить схему St, соответствующую модели Mt и ассоциированной с ней БД.

Детализируем "операционные" понятия.

Взгляд (View) представляет собой подсхемы различных пользователей в многопользовательском режиме.

Трансформация: для данной схемы Ss модели Ms найти схему St, соответствующую модели Mt, которая может быть использована для операций над БД со схемой Ss. Это может быть отображение взгляда в иерархическую и сетевую модели.

Гомогенная РБД – построение глобальной схемы из локальных (однотипных) схем, покрывающих все другие схемы.

Гетерогенная РБД – общий случай интеграции локальных БД в распределенную БД (РБД).

Остальные преобразования являются частными случаями интеграции. Из них интерес представляют трансляция, трансформация и конвертирование.

Наиболее общими являются преобразования интеграции: гомогенные и гетерогенные, подробно исследуемые позднее.

При реструктуризации схема St – результат применения к схеме Ss операций реляционной алгебры и реляционного исчисления с отображением структур и ограничений. Решение определяется специфическими ограничениями модели. В реляционной модели, например, реструктуризация не имеет особых трудностей, поскольку спецификация структур и ограничений, равно как и управление ими, разделено.

Так, любое отношение Rt степени n в схеме St есть результат функции f(Rs) той же степени η отношения Ss.

Сложнее с ограничениями (функциональными зависимостями). Пусть имеются в схеме Ss отношения: R(A, В), S(C, D) и ограничения А → В, С → D. Положим, что St:Т = RA=C • S. Тогда в St имеется зависимость А → BD.

Обратимость отображения не всегда имеет место,

S : R(A, В, С), АВ → С, С → BS,:

S = π A, C(R), Т = πB, C(R), С → В.

Функциональная зависимость АВ → С не включена в St, поскольку А, В, С не появляются в схеме одного и того же отношения. Из-за функциональной зависимости С → В соединение S и Т по С образует соединение без потерь информации (S и Т дает R), но возможность поддерживать ограничение АВ → С утрачивается.

Отметим, что совокупность правил отображений структур и функциональных зависимостей, как показано в гл. 4, обладает полнотой и надежностью: достоверные исходные данные дают достоверные результаты.

Реструктуризация может быть проведена и для других МД.

Сложность конвертирования заключается в том, что оно оперирует не виртуальными, а реальными объектами. Это имеет место, например, при создании из двух БД одной, причем операции могут осуществляться на физическом или логическом уровне.

Трансформация реляционной МД в иерархическую и сетевую показана в гл. 5-7. Такая процедура с операциями может быть использована при переходе от концептуальной модели, которая ближе всего к реляционной МД, к иерархической и сетевой МД.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика