Как классифицируются базы данных по способу организации данных

Классификация баз данных

По типу хранимой информации БД делятся на

документальные,
фактографические и
лексикографические.

Среди документальных баз различают библиографические, реферативные и полнотекстовые.

К лексикографическим базам данных относятся различные словари (классификаторы, многоязычные словари, словари основ слов и т. п.).

В системах фактографического типа в БД хранится информация об интересующих пользователя объектах предметной области в виде «фактов» (например, биографические данные о сотрудниках, данные о выпуске продукции производителями и т.п.); в ответ на запрос пользователя выдается требуемая информация об интересующем его объекте (объектах) или сообщение о том, что искомая информация отсутствует в БД.
В документальных БД единицей хранения является какой-либо документ (например, текст закона или статьи), и пользователю в ответ на его запрос выдается либо ссылка на документ, либо сам документ, в котором он может найти интересующую его информацию.
БД документального типа могут быть организованы по- разному: без хранения и с хранением самого исходного документа на машинных носителях. К системам первого типа можно отнести библиографические и реферативные БД, а также БД- указатели, отсылающие к источнику информации. Системы, в которых предусмотрено хранение полного текста документа, называются полнотекстовыми.
В системах документального типа целью поиска может быть не только какая-то информация, хранящаяся в документах, но и сами документы. Так, возможны запросы типа «сколько документов было создано за определенный период времени» и т. п. Часто в критерий поиска в качестве признаков включаются «дата принятия документа», «кем принят» и другие «выходные данные» документов.
Специфической разновидностью баз данных являются базы данных форм документов. Они обладают некоторыми чертами документальных систем (ищется документ, а не информация о конкретном объекте, форма документа имеет название, по которому обычно и осуществляется его поиск), и специфическими особенностями (документ ищется не с целью извлечь из него информацию, а с целью использовать его в качестве шаблона).
В последние годы активно развивается объектно- ориентированный подход к созданию информационных систем. Объектные базы данных организованы как объекты и ссылки к объектам. Объект представляет собой данные и правила, по которым осуществляются операции с этими данными. Объект включает метод, который является частью определения объекта и запоминается вместе с объектом. В объектных базах данных данные запоминаются как объекты, классифицированные по типам классов и организованные в иерархическое семейство классов. Класс — коллекция объектов с одинаковыми свойствами. Объекты принадлежат классу. Классы организованы в иерархии.

По характеру организации хранения данных и обращения к ним различают

локальные (персональные),
общие (интегрированные, централизованные) и
распределенные базы данных

Персональная база данных — это база данных, предназначенная для локального использования одним пользователем. Локальные БД могут создаваться каждым пользователем самостоятельно, а могут извлекаться из общей БД.

Интегрированные и распределенные БД предполагают возможность одновременного обращения нескольких пользователей к одной и той же информации (многопользовательский, параллельный режим доступа). Это привносит специфические проблемы при их проектировании и в процессе эксплуатации БнД. Распределенные БД, кроме того, имеют характерные особенности, связанные с тем, что физически разные части БД могут быть расположены на разных ЭВМ, а логически, с точки зрения пользователя, они должны представлять собой единое целое.

БД классифицируются по объему. Особое место здесь занимают так называемые очень большие базы данных. Это вызвано тем, что для больших баз данных по-иному ставятся вопросы обеспечения эффективности хранения информации и обеспечения ее обработки.

По характеру организации данных БД могут быть разделены на

неструктурированные,
частично структурированные и
структурированные.

Этот классификационный признак относится к информации, представленной в символьном виде. К неструктурированным БД могут быть отнесены базы, организованные в виде семантических сетей. Частично структурированными можно считать базы данных в виде обычного текста или гипертекстовые системы. Структурированные БД требуют предварительного проектирования и описания структуры БД. Только после этого базы данных такого типа могут быть заполнены данными.
Структурированные БД, в свою очередь, по типу используемой модели делятся на

иерархические,
сетевые,
реляционные,
смешанные и
мультимодельные.

Классификация по типу модели распространяется не только на базы данных, но и на СУБД.
Иерархические, сетевые, реляционные

Источник

Классификация моделей баз данных по способу организации

База данных (БД)– это определенным образом организованное хранилище информации, относящейся к некоторой предметной области и позволяющее выполнять операции по обработке информации с помощью специальных средств.

По технологии обработки данных БД подразделяются на централизованные и распределенные. По способу доступа к данным БД делятся на: БД с локальным доступом и БД с удаленным (сетевым) доступом.

В теории систем управления базами данных выделяют модели баз данных четырех основных типов: иерархическую, сетевую, реляционную и объектно-реляционную.

Иерархическая структура представляет совокупность элементов, связанных между собой по определенным правилам. Объекты такой структуры образуют ориентированный граф (перевернутое дерево), В иерархической модели все элементы связаны отношениями подчиненности, и при этом любой элемент может подчиняться только одному какому-нибудь другому элементу.

Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Пример: файловая структура, отображаемая в Проводнике.

В сетевой модели при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом. Пример: Web-паутина, где каждая страница может содержать ссылки на множество других страниц.

В реляционной модели объекты и взаимосвязи между ними представляются с помощью таблиц. Основными понятиями реляционных баз данных являются тип данных, домен, атрибут, кортеж, первичный ключ и отношение.

Домен определяет множество значений, допустимых для данных, и допустимые операции над данными.

Кортеж — это множество пар <имя атрибута, значение>, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута. Схема отношения соответствует структуре полей таблицы, Атрибут – заголовку столбца таблицы, кортеж – одной строке таблицы, а домен – типу данных поля в таблице.

Нормальные формы баз данных

Нормализация таблиц базы данных — первый шаг на пути проектирования структуры реляционной базы данных. Существует несколько нормальных форм. Каждая следующая нормальная форма в некотором смысле лучше предыдущей нормальной формы, при переходе к следующей нормальной форме свойства предыдущих нормальных форм сохраняются. База данных считается нормализованной, если ее таблицы представлены как минимум в третьей нормальной форме.

Отношение находится в первой нормальной форме, если:1) отсутствуют одинаковые кортежи(записи);2) каждый атрибут является атомарным (то есть не содержит значений типа списка и т.д.).

Для последующих нормальных форм необходимо определить понятие зависимости между атрибутами. Атрибут В функционально зависит от атрибута А, если каждому значению А соответствует одно и только одно значение В. Атрибут С зависит от атрибута А транзитивно, если для атрибутов А, В, С выполняются условия А→В и В→С, но обратная зависимость отсутствует.

Отношение находится во второй нормальной форме тогда и только тогда, когда оно находится в первой нормальной форме и, кроме того, каждый неключевой атрибут полностью функционально зависит от ключа. Другими словами, вторая нормальная форма требует уникальности записей в таблице.

Отношение находится в третьей нормальной форме тогда и только тогда, когда все неключевые атрибуты взаимно независимы и полностью зависят от первичного ключа. Чтобы таблица находилась в третьей нормальной форме, необходимо, чтобы неключевые столбцы в ней не зависели от других неключевых столбцов, а зависели только от первичного ключа. Например, таблица не должна содержать полей, вычисляемых на основе значений других полей.

Нормальные формы более высокого порядка используются редко.

Источник

Классификация баз данных

Вступление

Напомню, что база данных это большой объем данных, которая в ней хранится, может обрабатываться, дополняться, удаляться, причем в удобной для пользователя форме. Также нужно четко понимать, что в БД хранится не всякая информация, а информация, которую можно организовать по тем или иным свойствам. Например, большое количество различных фотографий или документов это не данные, а информация. Но мы можем организовать фотографии, например по сути: фото людей, фото животных, фото городов и т.д. или организовать их по размеру: большие, средние, маленькие. Организованная, таким образом информация превращается в данные и пригодна для автоматической обработки с использованием баз данных. Переходим к классификации баз данных.

Классификация баз данных пи типу хранимых данных

Базы данных, объединяющие документы, сгруппированные (организованные) по разным свойствам, классифицируются, как документальные БД.

Под документом понимается текстовой документ или ссылка на него. Документальные БД разделили по типу документов на полнотекстовые, реферативные (рефераты) и библиографические. Это деление не так важно, как важен способ хранения информации. Здесь следующее разделение: базы данных хранящие исходный документ или хранящие ссылки, по которым можно обратиться к исходному документу.

Фактографические БД объединяют данные по факту совершения события (дата выпуска товара, год рождения сотрудника).

Лексикографические БД объединяют словари, классификаторы, и т.л. документы.

Характерным примером, документальных баз данных могут послужить базы объединяющие документы по нормативным «формам». Вы встречались с такими документами, например в паспортом столе или отделе кадров, заполняя «бумажку» по форме № такой то.

Классификация баз данных по обращению к ним

Базы данных индивидуального пользования классифицируют, как персональные или локальные базы данных.

Интегрированные иначе централизованные базы данный предоставляют коллективный доступ к данным. Такой доступ может быть как многопользовательский (сразу все), так и параллельный (независимый).

Распределительные базы данных аналогичны интегрированным, но могут быть физически разнесены на разные машины, и при этом логически считаться единым целым.

Перечисленные выше классификации не особо интересны пользователям. Для пользователя интересна классификация по способу организации данных и по типу используемой модели.

Классификация БД по способу организации данных

Не буду останавливаться на неструктурированных и частично структурированных базах данных. Они имеют узкое применение. Более важно понятие структурированной базы данных, в которых данные хранятся по предварительно спроектированной модели.

Модели БД

Моделями структурированной БД могут быть:

БД иерархической модели;
Сетевой модели;
И самой используемой моделью БД – реляционной базой данных.

Реляционная база данных

Реляционная база данных самая используемая и самая математическая модель БД. Эта модель используется везде, где есть формализованная информация. Основа этой модели таблица, а взаимоотношения данных происходят по «доменам», «атрибутам», «кортежам» или более понятно и знакомо, по «типам данных», «столбцам» и «строкам».

В завершении замечу, что классификации БД перечисленных в статье, с уверенностью применяются для классификации СУБД.

Другие статьи раздела: База данных

Что такое база данных — понятие база данных в информатике

Содержание статьи: Что такое база данных в информатикеЧто такое СУБД и SQLСУБД MySQLСтатьи по теме “База данных” Информация основа современного общества. Объем ее огромен и растет с каждым годом. Огромный объем информации уже давно поставил задачу ее хранения и обработки. Решает эту задачу понятие база данных. Похожие статьи: Что такое целевой рынок, как его найти […]

Функции СУБД обеспечивающие управление базой данных

В этой статье вы познакомитесь с основными функциями СУБД системами управления базами данных.

PhpMyAdmin на локальном сервере

В этой статье мы рассматриваем работу с phpMyAdmin на локальном сервере, то есть в рамках настольного компьютера.

Источник

Классификация БД и СУБД

Цель лекции: Ознакомиться с комплексом основных понятий классификации БД и СУБД . Ознакомиться с функциями и функциональными возможностями СУБД .

Классификация — разделение множества на подмножества по неформально предложенному признаку. В силу многогранности баз данных и СУБД (комплекса технических и программных средств, для хранения, поиска, защиты и использования данных) имеется множество классификационных признаков. Классификация БД по основным признакам приведена на рис. 2.1.

Базы данных могут классифицироваться и с точки зрения экономической: по условиям предоставления услуг — бесплатные и платные (бесприбыльные, коммерческие); по форме собственности — государственные, негосударственные; по степени доступности — общедоступные, с ограниченным кругом пользователей.

Классификация баз данных

В мире существует множество СУБД . Несмотря на их различие, все они опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий.

СУБД носит централизованный характер. Что предполагает необходимость существования некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данными, хранимыми в базе.

По технологии обработки данных БД делятся на централизованные БД и распределённые БД.

Централизованная БД хранится в памяти одной вычислительной системы (применяется в локальных сетях ПК).

Централизованные БД могут быть с сетевым доступом.

Архитектуры систем централизованных БД с сетевым доступом подразделяются на файл-сервер и клиент- сервер .

Архитектура систем БД с сетевым доступом ( Файл-сервер ) как показано на рис. 2.2 предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной ( сервер файлов). На ней хранится совместно используемая централизованная БД . Все другие машины сети являются рабочими станциями. Файлы БД в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность системы падает.

В архитектуре Клиент-сервер ( рис. 2.3) подразумевается, что помимо хранения централизованной БД центральная машина ( сервер базы данных ) должна обеспечивать выполнение основного объёма обработки данных. Запрос на данные клиента, порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлечённые данные (но не файлы) транспортируются по сети от сервера к клиенту.

Пример БД — деловой ежедневник, в котором каждому календарному дню выделено по странице. Даже в отсутствии там записей, он не перестаёт быть ежедневником, т.к. имеет структуру, отличающую его от записных книжек, рабочих тетрадей и т.п. Другие примеры БД : база данных больных в поликлинике, БД по видеофильмам (видеотека), БД по сотрудникам организации (Ф.И.О., пол, дата рождения, место жительство, телефон, состав семьи и т.д.).

Распределённая БД состоит из нескольких частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети (работа с такой БД происходит с помощью СУБД ).

По способу доступа к данным БД разделяются на БД с локальным и удаленным доступом.

БД с локальным доступом называется, если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределённый доступ к такой базе. Такой способ использования БД часто применяют в локальных сетях ПК.

БД с удалённым (сетевым) доступом называется когда, части БД могут пересекаться или даже дублироваться, но хранятся в различных ЭВМ вычислительной сети.

Для работы с созданной БД пользователю или администратору БД следует иметь перечень файлов-таблиц с описанием состава их данных (структуры, схемы). Для этого создается специальный файл , называемый словарем данных (депозитарием, словарем-справочником, энциклопедией). Описание БД относится к метаинформации.

В качестве технических средств могут выступать супер- или персональные компьютеры с соответствующими периферийными устройствами.

Классификация СУБД

Система управления базами данных (СУБД) — это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Системы управления базами данных следует классифицировать отдельно ( рис. 2.4).

Состав СУБД и работа БД

СУБД представляет собой оболочку, с помощью которой при организации структуры таблиц и заполнения их данными получается та или иная база данных . В связи с этим полезно поговорить о системе программно-технических, организационных и «человеческих» составляющих ( рис. 2.5). Программные средства включают систему управления, обеспечивающую ввод-вывод, обработку и хранение информации, создание, модификацию и тестирование БД , трансляторы .

Базовыми внутренними языками программирования являются языки четвертого поколения. В качестве базовых языков могут использоваться C, C++, Pascal , Object Pascal . Язык C++ позволяет строить программы на языке Visual Basic с широким спектром возможностей, более близком и понятном даже пользователю-непрофессионалу, и на непроцедурном ( декларативном) языке структурированных запросов SQL . Следует отметить, что исторически для системы управления базой данных сложились три языка:

язык описания данных (ЯОД), называемый также языком описания схем, — для построения структуры («шапки») таблиц БД;
язык манипулирования данными (ЯМД) — для заполнения БД данными и операций обновления (запись, удаление, модификация);
язык запросов — язык поиска наборов величин в файле в соответствии с заданной совокупностью критериев поиска и выдачи затребованных данных без изменения содержимого файлов и БД (язык преобразования критериев в систему команд).

В настоящее время функции всех трех языков выполняет язык SQL , относящийся к классу языков, базирующихся на исчислении кортежей ( кортеж чаще всего является единицей информации), языки СУБД FoxPro, Visual Basic for Application ( СУБД Access) и т.д.

Вместе с тем сохранились и языки запросов , например язык запросов по примеру Query By Example ( QBE ) класса исчисления доменов . Отметим, что эти языки в качестве «информационной единицы» БД используют отдельную запись . С помощью языков БД создаются приложения, базы данных и интерфейс пользователя, включающий экранные формы , меню , отчеты. При создании БД на базе СУБД FoxPro эти элементы (объекты) фиксируются в отдельных файлах, которые, в свою очередь , сосредоточиваются в одном файле, называемом проектом. После отработки БД проект преобразуется в приложение . В СУБД Access все созданные объекты размещаются в одном файле.

Источник