Bevor wir etwas über ein Konzept wie Datenmodelle lernen, ihre Typen und Klassifikationen studieren und auch eine detaillierte Beschreibung in Betracht ziehen, ist es notwendig, die eigentliche Bedeutung der Informatik zu verstehen, die diese Konzepte und alle Bereiche umfasst, es hat studiert. In diesem Artikel werden wir die Grundbegriffe und Säulen dieser Wissenschaft betrachten, insbesondere werden wir über die Arten von Datenstrukturen, Beziehungen darin und vieles mehr sprechen.
Was ist Information und Informatik?
Um mit dem Studium der Struktur des Datenmodells fortzufahren, müssen Sie verstehen, was diese Daten und Informationen im Prinzip sind.
Absolut zu jedem Zeitpunkt der Existenz der menschlichen Gesellschaft spielten Informationen eine große Rolle, dh Informationen, die eine Person aus der riesigen und vielfältigen Welt um uns herum erhielt. So haben uns zum Beispiel auch Naturvölker mit Hilfe von Felsmalereien Informationen über ihre einfache Lebensweise und Traditionen hinterlassen.
Seitdem haben Menschen zahlreiche wissenschaftliche Entdeckungen gemacht, Informationen über ihre Vorgänger gesammelt und Informationen aus dem Alltag gesammeltNachrichten, wodurch immer mehr Informationen gewonnen und ihnen Qualitäten wie Wert und Verlässlichkeit verliehen werden.
Im Laufe der Zeit ist die Menge an Informationen so groß und riesig geworden, dass die Menschheit nicht in der Lage war, sie selbstständig in ihrem Gedächtnis zu speichern, sie manuell zu verarbeiten und irgendwelche Aktionen damit durchzuführen. Aus diesem Grund war die heutige Grundlagenwissenschaft erforderlich - die Informatik, deren Umfang das Gebiet der menschlichen Tätigkeit umfasst, das mit verschiedenen Informationstransformationen verbunden ist. Die Informatik deckt nahezu alle Bereiche unseres Lebens ab: von einfachen mathematischen Berechnungen über komplexe Ingenieur- und Architekturentwürfe bis hin zur Erstellung von Animations- und Animationsfilmen. Es setzt sich grundlegende Ziele wie die automatisierte Verarbeitung, Strukturierung, Speicherung und Übermittlung von Informationen.
Im heutigen Thema werden wir speziell auf die Strukturierung von Informationen eingehen, nämlich auf das Datenmodell. Zuvor sollten jedoch einige andere Punkte geklärt werden, die direkt mit dem Thema unseres Gesprächs zusammenhängen. Nämlich: Datenbanken und DBMS.
Datenbanken und DBMS
Datenbanken (DB) sind eine Art strukturierter Informationen.
Der Begriff bezieht sich auf einen gemeinsamen Satz von Informationen, die logisch zusammenhängen. Datenbanken sind Strukturen, die in dynamischen Sites mit riesigen Informationsmengen aktiv genutzt werden. Dies sind beispielsweise die Ressourcen verschiedener Online-Shops, FondsportaleMedien oder andere Unternehmensquellen.
Datenbankverw altungssysteme (DBMS) sind eine Reihe verschiedener Software, die entwickelt wurde, um Datenbanken zu erstellen, sie in der richtigen Form zu pflegen und eine schnelle Suche nach den erforderlichen Informationen darin zu organisieren. Ein Beispiel für ein weit verbreitetes DBMS ist Microsoft Access, das in einer einzigen Zeile von Microsoft Office veröffentlicht wird. Eine Besonderheit dieses DBMS ist, dass es aufgrund der darin enth altenen VBA-Sprache möglich ist, Anwendungen in Access selbst zu erstellen, die auf der Grundlage von Datenbanken arbeiten.
Datenbanken können nach verschiedenen Kriterien klassifiziert werden:
- Je nach Art des Modells (sie werden besprochen).
- Nach Speicherort (Festplatte, RAM, optische Datenträger).
- Nach Art der Nutzung (lokal, d. h. ein Benutzer hat Zugriff darauf; mittel, d. h. Daten in der Datenbank können von mehreren Personen eingesehen werden; allgemein - solche Datenbanken befinden sich auf mehreren Servern und PCs, das heißt, die Fähigkeit, Informationen in ihnen einzusehen, steht einer großen Anzahl von Personen zu).
- Nach dem Informationsgeh alt (wissenschaftlich, historisch, lexikographisch und andere).
- Nach dem Gewissheitsgrad der Basis (zentral und verteilt).
- Nach Homogenität (heterogen bzw. homogen).
Und auch für viele andere, weniger wichtige Merkmale.
Der Hauptteil einer solchen Datenbank sind Datenmodelle. Sie repräsentiereneine Reihe von Informationsstrukturen und -operationen für ihre Verarbeitung, die den Prozess der Organisation der Suche nach den erforderlichen Informationen vereinfachen und beschleunigen.
Datensystemmodelle: Klassifikation
Es gibt eine Vielzahl von Datenbanken, aber sie basieren alle auf allgemeineren und grundlegenderen Modellen. Auch die Klassifizierung von Informationsdatenmodellen ist in viele verschiedene Typen unterteilt. Hier sind die am häufigsten verwendeten Kategorien:
- hierarchisches Modell;
- Netzdiagramm;
- relationales Modell;
- objektorientierte Schemata.
Alle diese Arten von Datenmodellen unterscheiden sich voneinander in der Art der Darstellung und Speicherung von Informationen in ihnen.
Kriterien für die Auswahl des richtigen Modells
Der Benutzer kann eine Datenbank mit einem der oben genannten Typen erstellen. Allerdings ist zu beachten, dass die Wahl des Datenmodells die Abhängigkeit von einigen Faktoren bestimmt.
Das wichtigste Kriterium ist, ob das vom Kunden verwendete DBMS ein bestimmtes Modell unterstützt. Die meisten DBMS sind so aufgebaut, dass dem Benutzer ein zu verwendendes Datenmodell präsentiert wird, einige von ihnen unterstützen jedoch mehrere verschiedene Analoga gleichzeitig. Sehen wir uns ihre Funktionen nacheinander an.
Hierarchisches Modell
Es ist eine der Arten von Datenpräsentationsmodellen, die sie als eine Sammlung von Elementen organisieren, die in der Reihenfolge vom Allgemeinen zum Besonderen angeordnet sind.
Struktur ist ein umgekehrter Baum. Zugriff auf eine bestimmte DateiEs gibt einen Weg.
Ein hierarchisches Modell muss drei grundlegende Bedingungen erfüllen:
- Jeder Knoten einer niedrigeren Ebene kann nur mit einem Knoten einer höheren Ebene verbunden werden.
- Es gibt nur einen Hauptwurzelknoten in der Hierarchie, der keinem anderen Knoten untergeordnet ist und sich auf der obersten Ebene befindet.
- Vom Wurzelknoten aus gibt es zu jedem Knoten in der Hierarchie nur einen Pfad.
Beziehungstyp ist Eins-zu-Viele.
Netzwerkmodell
Es stützt sich weitgehend auf das hierarchische und hat damit ziemlich viel gemeinsam. Der Hauptunterschied zwischen den beiden ist der Linktyp, der eine Viele-zu-Viele-Beziehung impliziert, was bedeutet, dass Links zwischen verschiedenen Knoten bestehen können.
Der Vorteil des Netzwerkmodells besteht darin, dass es weniger PC-Ressourcen in Bezug auf Speicher und Geschwindigkeit verbraucht als andere Modelle.
Der Nachteil dieses Schemas besteht darin, dass Sie, wenn Sie die Struktur der gespeicherten Daten ändern müssen, alle Anwendungen ändern müssen, die auf der Grundlage dieses Netzwerkmodells arbeiten, da eine solche Struktur nicht unabhängig ist.
Relationales Modell
ist heute am gebräuchlichsten. Objekte und Beziehungen zwischen ihnen in diesem Datenmodell werden durch Tabellen dargestellt, und die Beziehungen darin werden als Objekte betrachtet. Die Sp alten in einer solchen Tabelle werden als Felder und die Zeilen als Datensätze bezeichnet. Jede relationale Modelltabelle muss die Anforderungen erfüllendie folgenden Eigenschaften:
- Absolut alle seine Sp alten sind homogen, d.h. alle Elemente, die sich in einer Sp alte befinden, müssen denselben Typ und dieselbe maximal zulässige Größe haben.
- Jede Sp alte hat ihren eigenen eindeutigen Namen.
- Es dürfen keine identischen Zeilen in der Tabelle vorhanden sein.
- Die Reihenfolge, in der Zeilen und Sp alten in der Tabelle erscheinen, kann beliebig sein.
Das relationale Modell berücksichtigt auch die Arten von Beziehungen zwischen diesen Tabellen, einschließlich Eins-zu-eins-, Eins-zu-viele- und Viele-zu-viele-Beziehungen.
Datenbanken, die auf einem tabellarischen relationalen Modell aufgebaut sind, sind flexibel, anpassungsfähig und hochgradig skalierbar. Jedes Datenobjekt wird in die kleinsten und nützlichsten Fragmente zerlegt.
Objektorientiertes Modell
In einem objektorientierten Datenkonstruktionsmodell werden Datenbanken durch einen Satz wiederverwendbarer Softwareelemente mit verwandten Funktionen definiert. Es gibt verschiedene objektorientierte Datenbanken:
- Multimedia-Datenbank.
- Hypertext-Datenbank.
Der erste enthält Mediendaten. Es kann verschiedene Bilder enth alten, die beispielsweise nicht in einem relationalen Modell gespeichert werden können.
Eine Hypertext-Datenbank erlaubt es, jedes Datenbankobjekt mit jedem anderen Objekt zu verknüpfen. Dies ist recht praktisch, um die Kommunikation in einem Satz unterschiedlicher Daten zu organisieren, ein solches Modell ist jedoch bei der Durchführung alles andere als idealNumerische Analysen.
Das objektorientierte Modell ist vielleicht das beliebteste und am weitesten verbreitete Modell, da es Informationen in Form von Tabellen enth alten kann, wie relational, aber im Gegensatz zu diesem nicht auf tabellarische Aufzeichnungen beschränkt ist.
Ein bisschen mehr Informationen
Das hierarchische Modell wurde erstmals in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts von IBM in der Informatik verwendet, aber heute hat seine Popularität aufgrund geringer Effizienz nachgelassen.
Das Netzwerkdatenmodell war bereits in den 70er Jahren populär, nachdem es von der Conference on Database System Languages offiziell definiert wurde.
Relationale Datenbanken werden normalerweise in der Structured Query Language (SQL) geschrieben. Dieses Modell wurde 1970 veröffentlicht.
Schlussfolgerungen
Daher können wir die Themen, die wir heute betrachtet haben, mit den folgenden kurzen Schlussfolgerungen zusammenfassen:
- Daten auf Personal Computern (PC) können strukturell in Form spezieller Datenbanken gespeichert werden.
- Der Kern jeder Datenbank ist ihr Modell.
- Es gibt vier Haupttypen von Datenmodellen: hierarchisch, Netzwerk, relational, objektorientiert.
- Im hierarchischen Modell sieht die Struktur wie ein umgekehrter Baum aus.
- Im Netzwerkmodell gibt es Verbindungen zwischen verschiedenen Knoten.
- Im relationalen Modell werden Beziehungen zwischen Objekten als Tabellen dargestellt.
- In einem objektorientierten Modell können Beziehungen zwischen Elementen durch Tabellen dargestellt werden, sind aber nicht darauf beschränkt.
Im letzteren Fall kann es beispielsweise vorkommenText und Bilder.
