Сильноструктурированная МД.

Пример даталогического проектирования базы данных.

Модель данных (МД) через множество допустимых форматов и множество выполняемых операций.

Модель данных – это совокупность правил порождения структур данных в базе данных, операций над ними, а также ограничений целостности, определяющих допустимые связи и значения данных, последовательность их изменения. Итак, модель данных состоит из трёх частей:

1. Набор типов структур данных. Здесь можно провести аналогию с языками программирования, в которых тоже есть предопределённые типы структур данных, такие как скалярные данные, вектора, массивы, структуры (например, тип struct в языке Си) и т.д.

2. Набор операторов или правил вывода, которые могут быть применены к любым правильным примерам типов данных, перечисленных в (1), чтобы находить, выводить или преобразовывать информацию, содержащуюся в любых частях этих структур в любых комбинациях. Такими операциями являются: создание и модификация структур данных, внесение новых данных, удаление и модификация существующих данных, поиск данных по различным условиям.

3. Набор общих правил целостности, которые прямо или косвенно определяют множество непротиворечивых состояний базы данных и/или множество изменений её состояния.

Правила целостности определяются типом данных и предметной областью. Например, значение атрибута Счётчик является целым числом, т.е. может состоять только из цифр. А ограничения предметной области таковы, что это число не может быть меньше нуля.

Сильноструктурированная МД.

К сильноструктурированным МД относятся реляционная МД, объектная МД, семантическая сеть.

Слабоструктурированная МД.

К слабоструктурированным МД относятся модели данных поиска и обработки документов, которые рассматриваются неструктурированно в виде символьных строк.

Понятие обобщения в МД.

Обобщение позволяет образовывать многоуровневую иерархию обобщений.

Структура данных по CODASYL (The Conference on Data System Languages).

 Структуризация данных базируется на использовании концепций " агрегации" и " обобщения". Один из первых вариантов структуризации данных был предложен Ассоциацией по языкам обработки данных (Conference on Data Systems Languages, CODASYL)

Наиболее распространенной и стандартизованной из реализаций СМД (сетевой модели данных) является модель CODASYL. В соответствии с ней описание схемы БД осуществляется на языке COBOL, а манипулирование данными – с помощью включающего языка программирования высокого уровня. Примером сетевой СУБД является система Integrated Database Management System (IDMS).

СМД является наиболее полной с точки зрения реализации различных типов связей и ограничений целостности, но она является достаточно сложной для проектирования и поддержки. В этой модели не обеспечивается физическая независимость данных, т.к. наборы организованы с помощью физических ссылок. Также в СМД не обеспечивается независимость данных от программ. Из-за этих недостатков эта модель не получила широкого распространения.

Понятие элемента данных в МД.

Элемент данных – наименьшая поименованная единица данных, к которой СУБД может обращаться непосредственно и с помощью которой выполняется построение всех остальных структур. Для каждого элемента данных должен быть определён его тип.

Понятие вектора в МД.

Вектор (одномерный массив) - структура данных с фиксированным числом элементов одного и того же типа типа. Каждый элемент вектора имеет уникальный в рамках заданного вектора номер. Обращение к элементу вектора выполняется по имени вектора и номеру требуемого элемента.

Понятие записи в МД.

Запись – поименованная совокупность элементов данных или элементов данных и агрегатов. Запись – это агрегат, не входящий в состав никакого другого агрегата; она может иметь сложную иерархическую структуру, поскольку допускается многократное применение агрегации. Различают тип записи (её структуру) и экземпляр записи, т.е. запись с конкретными значениями элементов данных. Одна запись описывает свойства одной сущности ПО (экземпляра). Иногда термин " запись" заменяют термином " группа".

Понятие набора в МД.

Набор (или групповое отношение) – поименованная совокупность записей, образующих двухуровневую иерархическую структуру. Каждый тип набора представляет собой связь между двумя или несколькими типами записей. Для каждого типа набора один тип записи объявляется владельцем набора, остальные типы записи объявляются членами набора. Каждый экземпляр набора должен содержать только один экземпляр записи типа владельца и столько экземпляров записей типа членов набора, сколько их связано с владельцем. Для группового отношения также различают тип и экземпляр. Групповые отношения удобно изображать с помощью диаграммы Бахмана, которая названа так по имени одного из разработчиков сетевой модели данных. Диаграмма Бахмана – это ориентированный граф, вершины которого соответствуют группам (типам записей), а дуги – групповым отношениям

Понятие базы данных.

База данных – поименованная совокупность экземпляров групп и групповых отношений. Это самый высокий уровень структуризации данных.

Суть селекции данных.

Любая операция над данными включает в себя селекцию данных (select), то есть выделение из всей совокупности именно тех данных, над которыми должна быть выполнена требуемая операция, и действие над выбранными данными, которое определяет характер операции. Условие селекции – это некоторый критерий отбора данных, в котором могут быть использованы логическая позиция элемента данных, его значение и связи между данными.

Рекомендации по внутренней организации реляционных СУБД.

Понятие индексов в СУБД.

Главное назначение - обеспечить эффективный прямой доступ к кортежу по ключу. Обычно определяется для одного отношения и строится по значению какого-либо атрибута. Если этот атрибут является ключом отношения, то индекс должен быть уникальным, т.е. не содержать дублированных значений ключа.

           Помимо таких индексов рассматриваются индексы, связанные с несколькими отношениями (мультииндексы). В них ключ индекса является составным, по отдельным составляющим его составляются кортежи из разных отношений. Такие мультииндексы используются для сложных операций (эквисоединение).

 Общая идея организации - хранение упорядоченного списка ключей с привязкой к каждому ключу идентификатора кортежа или списка идентификаторов кортежа, если ключи индекса не уникальны.

Базовые структуры СУБД.

Иерархическая структура базы данных - это древовидная структура представления информации. Ее особенность в том, что каждый узел на более низком уровне имеет связь только с одним узлом на более высоком уровне.

Сетевая структура базы данных. По сути, это расширение иерархической структуры. Все то же самое, но существует связь " многие ко многим". Сетевая структура базы данных позволяет нам добавить группы в наш пример. Недостатком сетевой модели является сложность разработки серьезных приложений.

Реляционная структура базы данных. Все данные представлены в виде простых таблиц, разбитых на строки и столбцы, на пересечении которых расположены данные.

Объектно-ориентированные и гибридные базы данных. В объектно-ориентированных базах данных данные хранятся в виде объектов, что очень удобно. Но на сегодняшний день такие БД еще распространенны, т.к. уступают в производительности реляционным. Гибридные БД совмещают в себе возможности реляционных и объектно-ориентированных, поэтому их часто называют объектно-реляционными. Примером такой СУБД является Oracle, начиная с восьмой версии.

Хранение отношений.

Существуют два принципиальных подхода к физическому хранению отношений. Наиболее распространенным является покортежное хранение отношений (кортеж является единицей физического хранения). Естественно, это обеспечивает быстрый доступ к целому кортежу, но при этом во внешней памяти дублируются общие значения разных кортежей одного отношения и, вообще говоря, могут потребоваться лишние обмены с внешней памятью, если нужна часть кортежа.

 Альтернативным (менее распространенным) подходом является хранение отношения по столбцам, т.е. единицей хранения является столбец отношения с исключенными дубликатами. Естественно, что при такой организации суммарно в среднем тратится меньше внешней памяти, поскольку дубликаты значений не хранятся; за один обмен с внешней памятью в общем случае считывается больше полезной информации. Дополнительным преимуществом является возможность использования значений столбца отношения для оптимизации выполнения операций соединения. Но при этом требуются существенные дополнительные действия для сборки целого кортежа (или его части). Основная идея состоит в совместном хранении всех значений одного (или нескольких) столбцов. Для каждого кортежа отношения хранится кортеж той же степени, состоящий из ссылок на места расположения соответствующих значений столбцов.

Понятие USABILITY.

При разработке пользовательских интерфейсов словом юзабилити обозначают общую концепцию их удобства при использовании программного обеспечения, логичность и простоту в расположении элементов управления. Однако при этом нередко происходит подмена понятий — утилитарных эстетическими. Тогда чётко не определённая в целях и не обоснованная в деталях полезность конкретного решения для пользователя, считается сама собой разумеющейся, вытекающей из оригинальности внешнего вида.

Термин «юзабилити» можно рассматривать как синоним слова «эргономичность» с той разницей, что последняя определяет минимальность конкретных физических усилий при пользовании вещью, а первая — конечную суммарную степень удобства, меру интеллектуального усилия необходимого для получения полезных качеств этой вещи и скорость достижения положительного результата при управлении ею.

Стандарты ПИ.

Стандарт в информатике определяют как общепринятые требования, предъявляемые к техническому, программному, информационному и иному обеспечению, которые обеспечивают возможность стыковки и совместной работы систем. Различают:

• стандарты де-юре (объявленные и принятые официально);
• стандарты де-факто (не оформленные в виде документа, но применяемые на практике).

В области традиционного “материального” производства давно сложилась система поддержки и согласования стандартов, а в области информационных технологий многое ещё предстоит сделать.

Основные стили ПИ.

Существует ряд стилей пользовательского интерфейса, которые завоевали популярность в индустрии программных средств. Основные виды стилей ПИ представлены на рисунке. Самыми популярными являются GUI-интерфейсы (GUI - Graphical User Interface) и построенные на их основе WUI интерфейсы (WUI — Web User Interface). Стилевые детали WUI -интерфейсов незна­чительно отличаются от GUI -интерфейсов, подтверждением чему слу­жат диалоговые окна Веб-браузеров.

Основные характеристики ПИ.

Характеристики интерфейса почти полностью определяются продолжительностью времени, необходимого для обучения пользователя работе с системой, таким образом, в ПИ появляется и социальный аспект. Последовательно разработанный и логичный ПИ упрощает освоение и использование системы, уменьшает частоту ошибок пользователя и, благодаря этому, увеличивает эффективность ее использования.

 ПИ определяет, как взаимодействовать с системой. Разрабатывая ПИ, в качестве исходных данных используется архитектура программного обеспечения системы, т.е. ресурсов, предоставляемых системой и определяющих ее поведение. Описание ПИ является описанием главных элементов системы и может считаться спецификацией на систему в целом.

Система пользовательских интерфейсов (CUA).

CUA - это множество правил и принципов, регулирующих многие из основных аспектов разработки пользовательского интерфейса (ПИ). Этот компонент обеспечивает интерфейсы конечного пользователя, управляет диалогом пользователя. Именно он определяет сценарий взаимодействия с системой.

 Хорошо спроектированный сценарий взаимодействия с прикладной системой обеспечивает простоту взаимодействия и легкость использования. Унификация пользовательских интерфейсов обеспечивает их применимость в различных вычислительных средах. CUA обеспечивает средства организации окна на экране для взаимодействия с прикладным процессом. CUA спроектирован как система-посредник между пользователем и системой.

Пример даталогического проектирования базы данных.

Модель данных (МД) через множество допустимых форматов и множество выполняемых операций.

Модель данных – это совокупность правил порождения структур данных в базе данных, операций над ними, а также ограничений целостности, определяющих допустимые связи и значения данных, последовательность их изменения. Итак, модель данных состоит из трёх частей:

1. Набор типов структур данных. Здесь можно провести аналогию с языками программирования, в которых тоже есть предопределённые типы структур данных, такие как скалярные данные, вектора, массивы, структуры (например, тип struct в языке Си) и т.д.

2. Набор операторов или правил вывода, которые могут быть применены к любым правильным примерам типов данных, перечисленных в (1), чтобы находить, выводить или преобразовывать информацию, содержащуюся в любых частях этих структур в любых комбинациях. Такими операциями являются: создание и модификация структур данных, внесение новых данных, удаление и модификация существующих данных, поиск данных по различным условиям.

3. Набор общих правил целостности, которые прямо или косвенно определяют множество непротиворечивых состояний базы данных и/или множество изменений её состояния.

Правила целостности определяются типом данных и предметной областью. Например, значение атрибута Счётчик является целым числом, т.е. может состоять только из цифр. А ограничения предметной области таковы, что это число не может быть меньше нуля.

Сильноструктурированная МД.

К сильноструктурированным МД относятся реляционная МД, объектная МД, семантическая сеть.

1234Следующая ⇒

Поделиться: