Модели и типы данных

Недостатки: Громоздкость для простейших задач обычной оперативной обработки информации.

Примерами систем, поддерживающих многомерные модели данных, являются Essbase, Media Multi-matrix, Oracle Express Server и Cache.

Объектно-ориентированная модель

В объектно-ориентированной модели при представлении данных имеется возможность идентифицировать отдельные записи базы. Между записями базы данных и функциями их обработки устанавливаются взаимосвязи с помощью механизмов, подобных соответствующим средствам в объектно-ориентированных языках программирования.

Стандартизованная объектно-ориентированной модель описана в рекомендациях стандарта ODMG (Object Database Management Group — группа управления объектно-ориентированными базами данных). В течение более чем десятилетнего существования ODMG опубликовала три базовых версии стандарта, последняя из которых называется ODMG 3.0. Для иллюстрации ключевых идей рассмотрим несколько упрощенную модель объектно-ориентированной БД.

Структура объектно-ориентированной БД графически представима в виде дерева, узлами которого являются объекты. Свойства объектов описываются некоторым стандартным типом (например, строковым — string) или типом, конструируемым пользователем (определяется какclass).

Значением свойства типа string является строка символов. Значение свойства типа class есть объект, являющийся экземпляром соответствующего класса, Каждый объект-экземпляр класса считается потомком объекта, в котором он определен как свойство. Объект-экземпляр класса принадлежит своему классу и имеет одного родителя. Родовые отношения в БД образуют связную иерархию объектов. Пример логической структуры объектно-ориентированной БД библиотечного дела приведен на рисунке.

Здесь объект типа БИБЛИОТЕКА является родительским для объектов-экземпляров классов АБОНЕНТ, КАТАЛОГ и ВЫДАЧА. Различные объекты типа КНИГА могут иметь одного или разных родителей. Объекты типа КНИГА, имеющие одного и того же родителя, должны различаться по крайней мере инвентарным номером (уникален для каждого экземпляра книги), но имеют одинаковые значения свойств ISBN, УДК, название и автор.

Логическая структура объектно-ориентированной БД внешне похожа на структуру иерархической БД. Основное отличие между ними состоит в методах манипулирования данными.

Для выполнения действий над данными в рассматриваемой модели БД применяются логические операции, усиленные объектно-ориентированными механизмами инкапсуляции, наследования и полиморфизма. Ограниченно могут применяться операции, подобные командам SQL (например, для создания БД).

Создание и модификация БД сопровождается автоматическим формированием и последующей корректировкой индексов (индексных таблиц), содержаниях информацию для быстрого поиска данных.

Основные понятия ООП применительно к объектно-ориентированной модели БД:

• Инкапсуляция ограничивает область видимости имени свойства пределами того объекта, в котором оно определено. Так, если в объект тина КАТАЛОГ добавить свойство, задающее телефон автора книги и имеющее название телефон, то мы получим одноименные свойства у объектов АБОНЕНТ и КАТАЛОГ. Смысл такого свойства будет определяться тем объектом, в который оно инкапсулировано.

• Наследование, наоборот, распространяет область видимости свойства на всех потомков объекта. Так, всем объектам типа КНИГА, являющимся потомками объекта типа КАТАЛОГ, можно приписать свойства объекта-родителя: ISBN, УДК, название и автор. Если необходимо расширить действие механизма наследования на объекты, не являющиеся непосредственными родственниками (например, между двумя потомками одного родителя), то в их общем предке определяется абстрактное свойство типа аbs. Так, определение абстрактных свойств билет и номер в объекте БИБЛИОТЕКА приводит к наследованию этих свойств всеми дочерними объектами АБОНЕНТ, КНИГА и ВЫДАЧА. Не случайно поэтому значения свойства билет классов АБОНЕНТ и ВЫДАЧА, показанных на рисунке, будут одинаковыми — 00015.

• Полиморфизм в объектно-ориентированных языках программирования означает способность одного и того же программного кода работать с разнотипными данными. Другими словами, он означает допустимость в объектах разных типов иметь методы (процедуры или функции) с одинаковыми именами. Во время выполнения объектной программы одни и те же методы оперируют с разными объектами в зависимости от типа аргумента. Применительно к нашей объектно-ориентированной БД полиморфизм означает, что объекты класса КНИГА, имеющие разных родителей из класса КАТАЛОГ, могут иметь разный набор свойств. Следовательно, программы работы с объектами класса КНИГА могут содержать полиморфный код.

• Поиск в объектно-ориентированной БД состоит в выяснении сходства между объектом, задаваемым пользователем, и объектами, хранящимися в БД. Определяемый пользователем объект, называемый объектом-целью (свойство объекта имеет тип goal) в общем случае может представлять собой подмножество всей хранимой в БД иерархии объектов. Объект-цель, а также результат выполнения запроса могут храниться в самой базе. Пример запроса о номерах читательских билетов и именах абонентов, получавших в библиотеке хотя бы одну книгу, показан на рисунке.
•  
  Достоинства: Возможность отображения информации о сложных взаимосвязях объектов. Объектно-ориентированная модель данных позволяет идентифицировать отдельную запись базы данных и определять функции их обработки.
• Недостатки: Высокая понятийная сложность, неудобство обработки данных и низкая скорость выполнения запросов.
• Примерами СУБД являются: POET, Jasmine, Versant, O2, ODB-Jumpiter, а также Iris, Orion и Postgres.

Объектно-реляционная модель данных

Эпоха объектно-реляционных баз данных началась в декабре 1996 года, когда компания Informix выпустила объектно-реляционную систему управления базами данных (ОРСУБД) Informix Universal Server. Вслед за ней в 1997 г. на рынке появились ОРСУБД компаний Oracle (Oracle8) и IBM (DB2 Universal Database). До появления ОРСУБД ведущих компаний термин «объектно-реляционная СУБД» связывался с системами Postges-Illustra и UniSQL, разработанными под руководством Майкла Стоунбрейкера и Вона Кима соответственно.

Объектно-реляционная модель данных является реляционной моделью с некоторыми свойствами объектной модели данных, или наоборот. Четкого определения не существует.

В соответствии с подходом UniSQL, в ОРСУБД должны поддерживаться следующие возможности:

• n-мерное объектно-ориентированное моделирование;

• двухмерное реляционное моделирование;

• наследование;

• инкапсуляция;

• постоянство существования объектов (object persistence);

• композиция классов;

• полиморфизм;

• навигационный доступ к объектам;

• реляционный доступ (соединения);

• непроцедурный доступ через запросы;

• интерфейсы для традиционных языков третьего поколения;

• интерфейсы для объектных языков третьего поколения;

• интерфейсы для языков четвертого поколения;

• независимое от языков хранение данных;

• независимость служб баз данных от файловых систем;

• поддержка оперативных служб СУБД.

С методологической точки зрения на развитие основного объектно-реляционного подхода и соответствующих средств, специфицированных в стандарте языка SQL, важнейшее влияние оказал Манифест систем баз данных третьего поколения, опубликованный группой авторов под очевидным руководством Майкла Стоунбрейкера в 1990 г.

Под первым поколением систем баз данных принимают старые иерархические и сетевые системы, а современные реляционные системы – вторым поколением. В настоящей работе будут рассмотрены характеристики, которыми должны обладать менеджеры данных следующего, уже третьего поколения.

В этом документе постулировались три основных принципа систем следующего поколения:

• помимо традиционных услуг по управлению данными, СУБД третьего поколения должны обеспечивать поддержку более богатых структур объектов и правил;

• СУБД третьего поколения должны включить в себя СУБД второго поколения;

• СУБД третьего поколения должны быть открыты для других подсистем.

Эти принципы развивались в тринадцати технических предложениях, включающих обеспечение развитой системы типов с поддержкой наследования и инкапсуляции. Если внимательно посмотреть на стандарты SQL:1999 и SQL:2003, а также на возможности современных версий СУБД DB2 и Oracle, то можно увидеть отражение в них всех принципов и предложений Манифеста систем баз данных третьего поколения.

Достоинства:

• Расширенные возможности SQL, в особенности, средства серверного программирования, обеспечивающие возможности определения UDT, хранимых процедур и функций, триггеров и т.д. позволяют переносить на сервер баз данных все большую часть логики приложений.

• При проектировании приложения базы данных имеется три альтернативы: можно реализовать логику приложения на стороне клиента, на сервере приложений и на сервере баз данных. Очевидно, что каждая альтернатива имеет право на жизнь, и каждая из них может оказаться выигрышной в конкретной ситуации.

Недостатки:

• Обширные возмодности можно так же отнести и к недостаткам так как некоторые возможности в значительной степени противоречит учению Эвгара Кодда, в котором обосновывалась целесообразность независимости базы данных от приложений. Независимость базы данных от приложений часто выглядит очень привлекательной идеей, но для ее применения разумно отказаться от многих расширений SQL.

• Еще одной проблемой, не связанной с возможностями серверной реализации логики приложений, является использование в базах данных типов коллекций. Поддержка в стандарте SQL типов мультимножеств, элементами которых могут быть значения анонимных строчных типов, обеспечивает теперь возможность определения вложенных таблиц с произвольным (теоретически, неограниченным) уровнем вложенности. Поскольку все значения, хранимые в базе данных, продолжают оставаться строго типизированными, такая возможность не противоречит базовому требованию первой нормальной формы, унаследованному из реляционной модели данных, но, по существу, обеспечивает подход к прямому моделированию иерархических структур.

 

 

 

 

 

 

 

2. Презентация к теоретическому  вопросу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Величина НДФЛ, %			Выплаты по решению суда, руб.						Минимальная оплата труда, руб.								Минимальный вычет на иждивенца, руб
0,13			0,00						5554,00								1400,00
№п/п	Фамилия И.О		Табельный номер	Должность		Должностной оклад (руб.)	Премиальные начисления (руб.)		Итого начислено (руб.)		Кол-во иждивенцев	Необлагаемая налогом сумма (руб.)		Сумма, подлежащая налогообложению (руб)			НДФЛ, (руб.)	Выплаты по решению суда, (руб.)	Авансовые выплаты, (руб.)	Итого к выдаче, (руб.)	Подпись
1	2		3	4		5	6		7		8	9		10			11	12	13	14	15
1.	Новиков А. В.		1	директор		40000,00	15000,00		55000,00		0	0,00		55000,00			7150,00	0,00	20000,00	27850,00
2.	Пушан А. Н.		2	зам.директора		35000,00	10000,00		45000,00		2	2800,00		42200,00			5486,00	0,00	20000,00	19514,00
3	Изгалин М. С.		3	специалист по закупкам		32000,00	8000,00		40000,00		1	1400,00		38600,00			5018,00	0,00	15000,00	19982,00
4.	Новиков Е. В.		4	гл.бухгалтер		30000,00	7000,00		37000,00		0	0,00		37000,00			4810,00	0,00	10000,00	22190,00
5.	Милов А. С.		5	бухгалтер		25000,00	4000,00		29000,00		2	2800,00		26200,00			3406,00	0,00	7000,00	18594,00
6.	Ишутин Д. Н.		6	гл. продавец		20000,00	3000,00		23000,00		0	0,00		23000,00			2990,00	0,00	7000,00	9972,00
7.	Миронов Н. С.		7	продавец		15000,00	2000,00		17000,00		1	1400,00		15600,00			2028,00	0,00	5000,00	9972,00
8.	Морозов М. М,		8	продавец		15000,00	2000,00		17000,00		1	1400,00		15600,00			2028,00	0,00	5000,00	9972,00
9.	Сергиенко В. Н.		9	нач. отдела кадров		25000,00	7000,00		32000,00		2	2800,00		29200,00			3796,00	0,00	10000,00	18204,00
10.	Живодеров С. Е.		10	специалист отдела кадров		20000,00	3000,00		23000,00		1	1400,00		21600,00			2808,00	0,00	6000,00	14192,00
11.	Михалков Н. С.		11	специалист по эл. оборудованию		25000,00	4000,00		29000,00		2	2800,00		26200,00			3406,00	0,00	10000,00	15594,00
12.	Морозов М. М.		12	специалист по кузовным работам		25000,00	4000,00		29000,00		3	4200,00		24800,00			3224,00	0,00	10000,00	15776,00
13.	Касторкин Д. Н.		13	балансировщик		20000,00	3200,00		23200,00		1	1400,00		21800,00			2834,00	0,00	6000,00	14366,00
14.	Мартиросян С. А.		14	специалист развал-схождения		20000,00	3200,00		23200,00		1	1400,00		21800,00			2834,00	0,00	4000,00	-1166,00
15.	Молодилкин К. Н.		15	монтажник		13000,00	1500,00		14500,00		0	0,00		14500,00			1885,00	0,00	2500,00	10115,00
16.	Конечик Е. С.		16	монтажник		13000,00	1500,00		14500,00		0	0,00		14500,00			1885,00	0,00	2500,00	10115,00