Mielőtt tudnánk egy ilyen koncepcióról, mintadatmodellekkel, megvizsgáljuk azok típusait, osztályozásait, és figyelembe vesszük a részletes leírást is, meg kell érteni az informatika jelentését, amely magában foglalja ezeket a fogalmakat, és az általa vizsgált összes területet. Ebben a cikkben ennek a tudománynak az alapfogalmait és pilléreit vesszük figyelembe, különösképpen az adatstruktúrák típusairól, a bennük lévő kapcsolatokról és még sok minden másról.
Mi az információ és az informatika?
Az adatmodell felépítésének tanulmányozásához meg kell értenie, hogy mik is ezek az adatok és információk elvileg.
Abszolút a létezés bármely pillanatábanaz emberi társadalom szempontjából az információnak óriási szerepe volt, vagyis a körülöttünk lévő hatalmas és sokszínű világból egy személy által kapott információ. Például még a primitív emberek is sziklaképek segítségével hagytak számunkra információkat a legegyszerűbb életmódjukról és hagyományaikról.
Azóta az emberek több tudományos munkát végeztekfelfedezések, elődeikről gyűjtött információk és a mindennapi hírekből felhalmozott információk, ezáltal egyre több információmennyiséghez jutva olyan tulajdonságokat kapnak, mint érték és megbízhatóság.
Az idő múlásával az információ mennyisége olyanná válthatalmas és óriási, hogy az emberiség nem volt képes önállóan tárolni az emlékezetében, részt venni a manuális feldolgozásban és végrehajtani semmilyen műveletet rajta. Éppen ezért felmerült az igény a mai fundamentális tudományra - az informatikára -, amelynek tanulmányi területe magában foglalja az információ különböző átalakításaihoz kapcsolódó emberi tevékenység területét. A számítástechnika életünk szinte minden területére kiterjed: a legegyszerűbb matematikai számítások elvégzésétől a komplex mérnöki és építészeti tervezésig, valamint animációk és rajzfilmek készítéséig. Olyan alapvető célokat tűz ki maga elé, mint az információk automatizált feldolgozása, strukturálása, tárolása és továbbítása.
A mai témában kifejezetten kitérünk ráinformációk strukturálása, nevezetesen beszéljünk az adatmodellről. Előtte azonban tisztázni kell néhány, a beszélgetésünk témájához közvetlenül kapcsolódó pontot. Nevezetesen: adatbázisok és DBMS.
Adatbázisok és DBMS
A strukturált információk típusa az adatbázisok (DB).
A kifejezés megosztott halmazt jelentegymással logikailag összefüggő információk. Az adatbázisok olyan struktúrák, amelyeket aktívan használnak a dinamikus helyeken, hatalmas mennyiségű információval. Például ezek különféle online áruházak, médiaportálok vagy más vállalati források.
Adatbázis-kezelő rendszerek (DBMS)különböző szoftverek halmazának nevezik, amelyek célja adatbázisok létrehozása, megfelelő formában történő karbantartása és a bennük található információk gyors keresésének megszervezése. A széles körben használt DBMS-re példa a Microsoft Access, amelyet a Microsoft Office egyetlen sorában állítanak elő. Ennek a DBMS-nek az a megkülönböztető jellemzője, hogy a VBA nyelv jelenlétének köszönhetően az alkalmazások létrehozását magában az Access-ben tervezik létrehozni, adatbázisok alapján.
Az adatbázisokat többféle szempont szerint osztályozhatjuk:
- A modell típusa szerint (ezeket megvitatjuk).
- Tárolási hely szerint (merevlemez, RAM, optikai lemezek).
- Felhasználás típusa szerint (helyi, azaz hozzáférés aegy felhasználó rendelkezik vele; médium, vagyis az adatbázisban lévő adatok többen megtekinthetők; általános - az ilyen adatbázisok több szerveren és személyi számítógépen találhatók, vagyis sok embernek joga van információkat megtekinteni bennük).
- Az információk tartalma szerint (tudományos, történelmi, lexikográfiai és egyéb).
- Az alap bizonyosságának mértéke alapján (központosítva és elosztva).
- Homogenitás szerint (heterogén, illetve homogén).
És sok más, kevésbé jelentős jelnél is.
Az ilyen adatbázis fő része adatmodellek.Számos információs struktúrát és műveletet jelentenek annak feldolgozásához, egyszerűsítve és felgyorsítva a szükséges információk keresésének megszervezését.
Adatrendszer modellek: osztályozás
Számos adatbázis létezik, de mindegyikgyakoribb és alapvető modelleken alapulnak. Az információs adatmodellek osztályozása szintén sok különböző típusra oszlik. Itt vannak a leggyakrabban használt kategóriák:
- hierarchikus modell;
- hálózati diagram;
- relációs modell;
- objektumorientált sémák.
Mindezen típusú adatmodellek eltérnek egymástól az információk megjelenítésének és tárolásának jellegében.
A megfelelő modell kiválasztásának kritériumai
A felhasználó létrehozhat egy adatbázist a fenti típusok bármelyikével. Meg kell azonban jegyezni, hogy az adatmodell megválasztása meghatározza bizonyos tényezők függését.
A legfontosabb kritérium azAz, hogy az ügyfél által használt DBMS támogatja-e egy adott modellt? A legtöbb DBMS úgy van felépítve, hogy a felhasználó számára bemutassák az alkalmazandó adatmodellt, azonban néhányuk egyszerre több különböző partneret támogat. Vizsgáljuk meg külön a jellemzőiket.
Hierarchikus modell
Ez az egyik olyan típusú adatmegjelenítési modell, amely általános elemekből sorrendbe rendezett elemek halmaza formájában szerveződik.
A szerkezet egy fejjel lefelé fordított fa. Egy adott fájl eléréséhez egyetlen útvonal van.
A hierarchikus modellnek három alapvető feltételnek kell megfelelnie:
- Minden alacsonyabb szintű csomópont csak egy magasabb szintű csomóponthoz társítható.
- A hierarchiában csak egy fő gyökércsomópont van, amely nincs alárendelve más csomópontoknak és a legmagasabb szinten van.
- Csak egy út vezet a gyökércsomóponttól a hierarchia bármelyik csomópontjáig.
A kapcsolat típusa egy a sokhoz.
Hálózati modell
Nagyban támaszkodik a hierarchikus struktúrára, asok a közös. A fő különbség közöttük a kapcsolat típusa, amely sok-sok kapcsolatot jelent, vagyis kapcsolatok létezhetnek a különböző csomópontok között.
A hálózati modell előnye, hogy kevesebb PC-erőforrást használ memória és működési idő szempontjából, mint más modellek.
Ennek a rendszernek az a hátránya, hogyha meg kell változtatnia a tárolt adatok szerkezetét, akkor az összes alkalmazást meg kell változtatnia a hálózati modell alapján, mivel egy ilyen struktúra nem független.
Relációs modell
Ma a leggyakoribbnap. Az objektumokat és a közöttük lévő kapcsolatokat egy ilyen adatmodellben táblázatok képviselik, a bennük lévő kapcsolatokat objektumként kezelik. Az ilyen táblázat oszlopait mezőknek, a sorokat pedig rekordoknak nevezzük. A relációs modell minden táblázatának meg kell felelnie a következő tulajdonságoknak:
- Abszolút összes oszlopa homogén, vagyis az ugyanabban az oszlopban elhelyezkedő összes elemnek azonos típusúnak és maximális méretűnek kell lennie.
- Minden oszlopnak megvan a maga egyedi neve.
- A táblázatban nem lehet azonos sor.
- A sorok és oszlopok sorrendje a táblázatban tetszőleges lehet.
A relációs modell figyelembe veszi az e táblák közötti kapcsolattípusokat is, beleértve az egy az egyhez, az egy a sokhoz és a sok a sokhoz viszonyokat.
A táblázatos relációs modell alapján létrehozott adatbázisok rugalmasak, alkalmazkodók és nagymértékben skálázhatók. Minden adatobjektum a legkisebb és leghasznosabb darabokra van bontva.
Objektumorientált modell
Objektum-orientált építési modellbenaz adatbázis adatait az újrafelhasználható szoftverelemek gyűjteménye határozza meg, a kapcsolódó funkciókkal együtt. Számos különböző objektum-orientált adatbázis létezik:
- Multimédia adatbázis.
- Hypertext adatbázis.
Az első a média adatait tartalmazza. Különféle képeket tartalmazhat, amelyek például nem tárolhatók relációs modellben.
A hipertext adatbázis lehetővé teszi bárki számárabármely más objektumhoz társítandó alapobjektum. Ez meglehetősen kényelmes a kommunikáció megszervezésére eltérő adatok halmazában, de egy ilyen modell korántsem ideális a numerikus elemzésekhez.
Talán az objektum-orientált leginkábbnépszerű és használt modell, mivel táblázatok formájában tartalmazhat információt, például relációs, de ettől eltérően nem korlátozódik egy táblázatrekordra.
Néhány további információ
A számítástechnikában először a hierarchikus modellt a múlt század 60-as éveiben használta az IBM, ám mára népszerűsége az alacsony hatékonyság miatt alábbhagyott.
A hálózati adatmodell az 1970-es évek óta népszerű, miután az Adatbázis-rendszerek Nyelveiről szóló Konferencia hivatalosan meghatározta.
A relációs adatbázisokat általában strukturált lekérdezési nyelven (SQL) írják. Ezt a modellt 1970-ben tették közzé.
megállapítások
Így a következő rövid következtetésekkel foglalhatjuk össze a ma megfontolt kérdéseket:
- A személyi számítógépeken (PC-k) található adatok szerkezetileg speciális adatbázisok formájában tárolhatók.
- Bármely adatbázis lényege a modellje.
- Az adatmodelleknek négy fő típusa van: hierarchikus, hálózati, relációs, objektum-orientált.
- Hierarchikus modellben a szerkezet külsőleg fordított fa.
- A hálózati modellben vannak kapcsolatok a különböző csomópontok között.
- A relációs modellben az objektumok közötti kapcsolatok táblázatok formájában vannak ábrázolva.
- Az objektumorientált modellben az elemek közötti kapcsolatok táblázatokkal ábrázolhatók, de nem korlátozódnak rájuk.
Ez utóbbi esetben lehetnek például szövegek és képek.
