Система хранения информации и ведение базы данных

Система хранения информации и ведение базы данных.

2. Основные классы СУБД

В данной главе  выделим и характеризируем основные классы СУБД.

Основная классификация  СУБД основывается на используемой модели баз данных. По этому критерию выделяют несколько классов СУБД: иерархические, сетевые, реляционные, объектные и  другие. Некоторые СУБД могут одновременно поддерживать несколько моделей  данных.

Более ранние СУБД такие как иерархические и сетевые имеют древовидную структуру и построены по принципу "Предок - потомок". Но такие системы уже отжили своё и применяются все реже.

На смену иерархическим  и сетевым пришли реляционные  СУБД. 
 
2.1 Характеристика реляционных СУБД

Первые теоретические  разработки в области реляционных  СУБД были получены еще в 70-х, в то же время появились первые прототипы  реляционных СУБД. Долгое время считалось  невозможным добиться эффективной  реализации таких систем. Однако постепенное  накопление методов и алгоритмов организации реляционных баз  данных и управления ими привели  к тому, что уже в середине 80-х  годов реляционные системы практически  вытеснили с мирового рынка ранние СУБД.

Реляционный подход организации СУБД предполагает наличие  набора отношений (двумерных таблиц), связанных между собой. Связь  в данном случае - это ассоциирование двух или более отношений (таблиц). База данных, не имеющая связей между  отношениями, имеет очень ограниченную структуру и реляционной называться не может. Запросы к таким базам  данных возвращает таблицу, которая  повторно может участвовать в  следующем запросе. Данные в одних  таблицах, как мы говорили, связаны  с данными других таблиц, откуда и произошло название "реляционные".

Реляционный подход в построении СУБД имеет ряд достоинств:

-наличие небольшого  набора абстракций, которые позволяют  сравнительно просто моделировать  большую часть распространенных  предметных областей и допускают  точные формальные определения,  оставаясь интуитивно понятными;

-наличие простого  и в то же время мощного  математического аппарата, опирающегося  главным образом на теорию  множеств и математическую логику  и обеспечивающего теоретический  базис реляционного подхода к  организации баз данных;

-возможность ненавигационного  манипулирования данными без  необходимости знания конкретной  физической организации баз данных  во внешней памяти.

Реляционная модель имеет строгое теоретическое  обоснование. Эта теория способствовала созданию декларативного языка SQL, который  в настоящее время стал стандартным  в отношении определения и  манипулирования реляционными базами данных. Другие сильные стороны реляционной  модели - простота, пригодность для  систем интерактивной обработки  транзакций (OLTP), обеспечение независимости  от данных. Однако реляционная модель данных и реляционная СУБД, в частности, имеют и определенные недостатки.

Главным недостатком  реляционных СУБД считается присущая этим системам ограниченность использования  в областях, в которых требуются  достаточно сложные структуры данных. Одним из основных аспектов традиционной реляционной модели данных является атомарность (единственность и неделимость) данных, которые хранятся на пересечении  строк и столбцов таблицы. Такое  правило было заложено в основу реляционной  алгебры при ее разработке как  математической модели данных. Кроме  того, специфика реализации реляционной  модели не позволяет адекватно отражать реальные связи между объектами  в описываемой предметной области. Данные ограничения существенно  мешают эффективной реализации современных  приложений, которые требуют уже  несколько иных подходов к организации  данных.

Основной принцип  реляционной модели - устранять повторяющиеся  поля и группы с помощью процесса, который называется нормализацией. Плоские нормализованные таблицы  универсальны, просты в понимании  и теоретически достаточны для представления  данных любой предметной области. Они  хорошо подходят для приложений, связанных  с хранением и отображением данных в традиционных отраслях, таких как  банковские или учетные системы, но их применение в системах, основанных на более сложных структурах данных, часто является затруднительным. В  основном, это связано с примитивностью механизмов хранения данных, лежащих  в основе реляционной модели.