Модели описания баз данных

Главное отличие между моделями описания баз данных состоит в характере описания взаимосвязей и взаимодействия между объектами и атрибутами базы данных.

Иерархическая модель.

В иерархической модели связи между данными разрешено представить и описать в виде упорядоченного графа (дерева). При программировании для описания структуры иерархической базы данных употребляется тип данных «дерево». Довольно небольшое количество СУБД построено на иерархической модели данных. Перечислим достоинства и недостатки данной модели.

Достоинства модели:

• ? Эффективно используется память ЭВМ;
• ? Высокая скорость выполнения операций над данными;
• ? Удобство работы с иерархически упорядоченной информацией.

Недостатки модели:

• ? Модель становится слишком большой, особенно если приходится обрабатывать информацию со сложными логическими связями;
• ? Обычным пользователям бывает тяжело взять и понять принципы функционирования модели.

Рассмотрим пример иерархической модели. На рисунке 1 наглядно приведены комплектующие автомобиля, в виде иерархической модели.

Рисунок 1. Иерархическая модель данных (на примере комплектующих автомобиля).

Сетевая модель.

Сетевая модель описывает данные и отношения между ними в виде ориентированной сети. В основу модели положены сетевые структуры, в которых любой элемент может быть информационно связан с любым другим элементом. Примером является сетевая структура, в которой между объектами находятся 2 вида взаимосвязей: «один ко многим» и «многие к одному». Её можно рассматривать как формирование и обобщение иерархической модели данных. В данной модели могут описываться многообразные взаимосвязи между данными в виде случайного графа. Перечислим достоинства и недостатки данной модели.

Достоинства модели:

• ? Эффективное использование памяти ЭВМ;
• ? Высокая скорость выполнения операций над данными;
• ? Возможно описание произвольных связей.

Недостатки модели:

• ? Высокая сложность и жесткость схемы базы данных, построенной на основе данной модели;
• ? При добавлении новых вершин или установлении новых связей появляются проблемы выгрузки данных из базы данных и загрузки их в базу, возникает вероятность утери данных при обратной загрузке;
• ? Трудность для понимания и выполнения операций обработки.

Системы управления базами данных, построенные на основе данной модели, также не получили широкого распространения в практике.

На рисунке 2 приведен пример сетевой модели.

Рисунок 2. Сетевая модель (на примере школы).

Реляционная модель.

Реляционную модель базы данных разработал сотрудник компании IBM Э. Кодд. В основе этой модели лежит понятие отношения (таблицы). Множество систем управления базами данных построены на основе данной модели данных.

Достоинства модели:

• ? простота построения;
• ? гибкость структуры;
• ? независимость данных;
• ? данные представляются в простой, понятной и удобной форме;
• ? удобно реализовать такую базу данных на ЭВМ.

Недостатки модели:

• ? отсутствуют стандартные средства для идентификации отдельных записей;
• ? низкая производительность по сравнению с иерархической и сетевой моделями;
• ? избыточность, сложность программного обеспечения.