Мәліметтер қорының моделі

1. Иерархиялық модель.

2. Желілік модель.

3. Реляциялық модель.

Мә ліметтер қ орын пайдалану файлдық қ ұ рылым мә ліметтерінде болғ ан шектеулер мен кемшіліктерді жоюғ а мү мкіндік берді. Мә ліметтер қ орының кө мегімен шешілетін ә ралуан есептер мә ліметтер қ орын қ ұ рылымдау мен мә ліметтердің арасындағ ы байланыстарды ұ йымдастырудың тү рлі ә дістерін қ алыптастыруғ а ә келеді. Соның нә тижесінде мә ліметтер қ орының бірнеше моделі пайда болды. Мә ліметтер қ орының моделі деп мә ліметтер қ орының логикалық кейіптеуін атаймыз. Алғ ашқ ыда мә ліметтер қ орының

- иерархиялық,

- желілік,

- реляциялық модельдері пайда болды, олар кейіннен классикалық, негізгі модельдерге айналды. Соң ғ ы уақ ытта осылардың негізінде постреляциялық,

- кө пө лшемдік,

- объектілі-бағ ытталғ ан жаң а модельдер пайда болды жә не барынша дами отыра, қ олданысқ а енгізіле бастады.

Мә ліметтер қ орының хронологиялық дамуын келесі диаграмма тү рінде кө рсетуге болады

Біртіндеп қ ол жеткізу файлдары

Еркін қ ол жеткізу файлдары

Мә ліметтер қ орының иерархиялық модельдері

Желілік модельдер

Реляциялық модельдері бойынша Коддтың жұ мыстары

Хронологиялық диаграмма

Сонымен қ атар мә ліметтердің ө зге модельдеріне негізделген белгілі модельдерді кең ейтетін алуан тү рлі жү йелер жасалынуда. Олардың қ атарында объектілі-реляциялық, дедуктивтік-объектілі-бағ ытталғ ан, семантикалық, тұ ғ ырнамалық жә не бағ ытталғ ан модельдерді атап кетуге болады. Бұ л модельдердің кейбіреулері мә ліметтер қ орын, білім қ оры мен программалау тілдерін интеграциялауғ а арналғ ан. Кейбір МҚ БЖ-лар бір мезгілде бірнеше мә ліметтер модельдерімен жұ мыс істейді.

Иерархиялық модель. Алғ ашқ ыда мә ліметтер қ орының иерархиялық модельдері пайда болды. Иерархиялық модельде мә ліметтер арасындағ ы байланыстар реттелген граф (немесе бұ тақ) тү рінде берілген.

Иерархиялық МҚ -ның қ ұ рылымын (сұ лбасын) сипаттау ү шін кейбір программалау тілінде «бұ тақ» мә ліметтер типі қ олданылады.

«Бұ тақ» типі ПЛ/1 жә не Си программалау тілдерінің «қ ұ рылым» атты мә ліметтер типімен жә не Паскаль тілінің «жазба» типімен ұ қ сас. Оларда типтердің бір-біріне салынуына жол беріледі, олардың ә рқ айсысы белгілі бір дең гейде орналасқ ан.

«Бұ тақ» типі қ ұ рамдас болып келеді. Оғ ан ішкі типтер («кіші бұ тақ тар») кіреді, олардың ә рқ айсысы ө з кезегінде «бұ тақ» типі болып табылады. «Бұ тақ» типінің ә рқ айсысы бір «тү бірлік» типтен жә не бағ ының қ ы типтердің реттелген жиынтығ ынан (бос болуы да мү мкін) тұ рады.

«Бұ тақ» типіне енгізілген қ арапайым типтердің ә рқ айсысы «жазба» атты жай немесе қ ұ рама тип болып табылады. Қ арапайым «жазба» бір типтен тұ рады, мысалы, сандық типтегі, ал қ ұ рама «жазба» типтердің белгілі бір жиынтығ ын, мысалы, бү тін, символдар жолы жә не кө рсеткіштерді (сілтеме) біріктіреді.

Тү бірлік деп бағ ының қ ы типтері бар жә не ө зі ішкі тип болмайтын тип аталады. Бағ ының қ ы тип (ішкі тип) ө зі ү шін ата тегі (ата-ана) рө лін атқ аратын типке қ атысты ұ рпақ болып табылады. Бір типтің ұ рпақ тары бір-біріне қ атысты егіздер болып табылады.

Тұ тастай алғ анда «бұ тақ» типі «жазба» типтерінің иерархиялық тұ рғ ыдан ұ йымдастырылғ ан жиынтығ ын сипаттайды.

Иерархиялық МҚ қ ұ рамында «жазба» (жазбалар) типіндегі мә ліметтер даналарын (экземплярын) қ амтитын «бұ тақ» типіндегі мә ліметтер даналарының реттелген жиынтығ ы болып табылады. Кө п жағ дайда типтердің арасындағ ы туыстық қ атынастарды жазбалардың арасындағ ы қ атынастарғ а кө шіреді. Жазбалар ө рістері шындығ ында МҚ -ның негізгі мазмұ нын қ ұ райтын сандық немесе символдық мә ндерді сақ тайды. Иерархиялық МҚ -ғ ы барлық элементтерді қ арап шығ у ә детте жоғ арыдан тө мен қ арай жә не солдан оң ғ а қ арай жү ргізіледі.

Иерархиялық модельдің мә ліметтер қ орлары бұ тақ тү ріндегі қ ұ рылымы бар нысандарды сипаттауғ а ың ғ айлы. Мысалы, белгілі бір кә сіпорынның қ ұ рылымын келесі тү рде келітруге болады.

Кә сіпорынның иерархиялық қ ұ рылымы

Ө зінен басқ а жазбағ а сілтеме жасалатын жазба «ата тегі» немесе бағ ындыратын жазба деп аталады. Сілтеме жасалатын жазба «ұ рпақ» немесе бағ ының қ ы жазба деп аталады. Иерархиялық модельде ә рбір ұ рпақ тың тек бір ғ ана ата тегі болады, басқ аша айтқ анда бір ұ рпақ қ а екі жә не екіден артық ата тегі сілтеме жасай алмайды. Сілтемені нұ сқ ау ү шін ата тегі-жазбаның ө рісі болуы тиіс, ол жерге тасымалдағ ыштағ ы ұ рпақ -жазбаның физикалық мекен-жайы жазылады. Ұ рпақ -жазба сақ талатын тасымалдағ ыштағ ы осы физикалық мекен-жай кө рсеткіш деп аталады. Жазбаларды байланыстырудың мысалы (1.3-сурет):

1.3-сурет. Жазбаларды байланыстыру

Сонымен, иерархиялық модельдегі мә ліметтер арасындағ ы байланысты ұ йымдастыру ү шін физикалық мекен-жайлардың кө рсеткіштері қ олданылады.

Мә ліметтердің иерархиялық моделінің артық шылық тарына ЭЕМ жадын тиімді пайдалану мен мә ліметтермен негізгі амалдарды орындау уақ ытының кө рсеткіштері жатады. Мә ліметтердің иерархиялық моделі иерархиялық тұ рғ ыдан реттелген ақ паратпен жұ мыс істеу ү шін ың ғ айлы.

Иерархиялық модельдің кемшілігіне кү рделі логикалық байланыстары бар ақ паратты ө ң деу ү шін оның кө лемінің тым орасан ү лкен болуы, сондай-ақ қ арапайым пайдаланушы ү шін тү сінуге қ иындығ ы жатады.

Желілік модель. Желілік модельдерде мә ліметтердің арасындағ ы ө зара байланыстар еркін граф тү рінде болады, ондағ ы ә рбір ұ рпақ тың екі жә не одан да кө п ата тегі болуы мү мкін.

Желілік модельдің мә ліметтер қ оры жазбалар жинағ ы мен байланыстар жинағ ынан қ ұ ралады. Байланыстардың жинағ ы физикалық кө рсеткіштері бар ө рістен тұ рады.

Осылайша, желілік МҚ сұ лбасын сипаттау ү шін типтердің екі тобы: «жазба» жә не «байланыс» қ олданылады. «Байланыс» типі «жазба» типінің ата тегі жә не ұ рпақ типтері ү шін анық талады. «Байланыс» типінің айнымалылары байланыстардың даналары болып табылады.

Желілік МҚ жазбалар жинағ ы мен сә йкес байланыстар жинағ ынан тұ рады. Байланыстарды қ алыптастыруғ а ерекше шектеулер қ ойылмайды. Егер иерархиялық қ ұ рылымдарда ұ рпақ -жазбаның бір ғ ана ата тегі –жазбасы болса, ал мә ліметтердің желілік моделінде ұ рпақ -жазба ата тегі-жазбалардың (ө гей ата-аналар) кез келген санына ие бола алады.

Келесі суретте (1.4-сурет) инженер лауазымына сә йкес келетін жазбағ а екі жазба сілтеме жасайды.

1.4-сурет. Желілік модельдегі жазбаларды байланыстыру

Иерархиялық модельді желілік модельдің дербес жағ дайы ретінде қ арастыруғ а болады.

Мә ліметтердің желілік моделінің артық шылығ ы жадының шығ ындалуы мен жеделдік кө рсеткіштері бойынша тиімді тү рде жү зеге асыру мү мкіндігі болып табылады. Желілік-модель иерархиялық модельмен салыстырғ анда еркін тү рдегі байланыстардың қ ұ рылу тұ рғ ысынан ү лкен мү мкіндіктер ұ сынады.

Мә ліметтердің желілік моделінің кемшілігі – оның негізінде қ ұ рылғ ан МҚ сұ лбасының жоғ ары дә режедегі кү рделілігі мен қ атқ ылдығ ы, сондай-ақ қ арапайым пайдаланушы ү шін МҚ -дағ ы ақ паратты ө ң деуді тү сіну мен орындаудың қ иындығ ы. Бұ ғ ан қ оса, мә ліметтердің желілік моделінде жазбалардың арасында еркін тү рдегі байланыстардың орнау мү мкіндігінің салдарынан байланыстардың біртұ тастығ ына қ атысты бақ ылау ә лсірейді.

Мә ліметтер қ орының иерархиялық жә не желілік модельдерінде физикалық кө рсеткіштерді пайдалану, мә ліметтерді ө ң деудің жылдамдығ ын едә уір арттыра тү сті. Сонымен бірге, бұ л модельдерде мә ліметтердің ө зара байланыстарының біртұ тастығ ын сақ тауғ а қ атысты елеулі кемшіліктер анық талды. Байланыстардың біртұ тастығ ының сақ талуын бақ ылау ата-тегсіз ұ рпақ болмайды деген ұ станымды сақ тауғ а негізделген. Мә ліметтер қ орына ө згертулер енгізген жағ дайда байланыстарды, физикалық кө рсеткіштерді қ айтадан анық тау қ ажеттігі туындайды, бұ л ү лкен қ иындық тармен, пайдаланушының уақ ыты мен кү ш-жігерінің шығ ындарымен байланысты болады.