Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Файловые системы и базы данных.






Модели и структуры данных

Ядром любой базы данных является модель данных. Модель данных – это совокупность структур данных и операций их обработки. С помощью модели данных могут быть представлены информационные объекты и взаимосвязи между ними. Рассмотрим три основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.

Иерархическая модель данных представляет собой совокупность элементов данных, расположенных в порядке их подчинения и образующих по структуре перевернутое дерево. К основным понятиям иерархической модели данных относятся: уровень, узел и связь.

Иерархическая структура должна удовлетворять следующим требованиям:

• каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне;

• существует только один корневой узел на самом верхнем уровне, не подчиненный никакому другому узлу;

• к каждому узлу существует ровно один путь от корневого узла.

Сетевая модель данных основана на тех же основных понятиях (уровень, узел, связь), что и иерархическая модель, но в сетевой модели каждый узел может быть связан с любым другим узлом.

Примером сетевой структуры может служить структура базы данных, содержащей сведения о студентах, занимающихся в спортивных секциях. Возможно участие одного студента в нескольких секциях, возможно также участие нескольких студентов в одной секции.

Реляционная модель данных использует организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая такая таблица, называемая реляционной таблицей или отношением, представляет собой двумерный массив и обладает следующими свойствами:

• все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в одном столбце имеют одинаковый тип и максимально допустимый размер;

• каждый столбец имеет уникальное имя;

• одинаковые строки в таблице отсутствуют;

• порядок следования строк и столбцов в таблице не имеет значения.

Основными структурными элементами реляционной таблицы являются поле и запись. Поле (столбец реляционной таблицы) – элементарная единица логической организации данных, которая соответствует конкретному атрибуту информационного объекта. Запись (строка реляционной таблицы) – совокупность логически связанных полей, соответствующая конкретному экземпляру информационного объекта.

Файловые системы и базы данных.

Базы данных представляют собой синтез структур данных и файловых структур.

Термин база данных относится к совместно используемому набору логически связанных данных (и описанию этих данных), предназначенному для удовлетворения информационных потребностей организации. База данных - набор сведений, хранящихся некоторым упорядоченным способом. Можно сравнить базу данных со шкафом, в котором хранятся документы. Иными словами, база данных - это хранилище данных.

В случае баз данных на внешнем носителе хранятся данные совместно с их описанием (метаданные), в то время как в файлах хранятся просто двоичные данные, логическое описание которых содержится в соответствующих программах.

Файловая система используется для обозначения программной системы, управляющей файлами, хранящимися во внешней памяти.

• Файловая система – это дополнительный программный слой, обеспечивающий возможность работы прикладного программиста на уровне логической организации файлов.

Включает в себя следующие компоненты:

• – совокупность всех файлов на диске с их физической организацией;

• – наборы структур данных, используемых для управления файлами (каталоги файлов, дескрипторы файлов, таблицы распределения свободного и занятого пространства на диске, т. е. логическая организация файловых структур);

• – комплекс системных программных средств, реализующих управление файлами (создание, уничтожение, чтение, запись, поиск и другие операции над файлами)

Файловая информационная система Информационная система с базой данных

 

 

3. Последовательный и ассоциативный доступ в файловых системах.


Последовательный доступ

Использовался самый простой способ локализации записи – сканирование файла до выявления требуемой записи. Для реализации данного способа доступа достаточно было знать начальный адрес файла. Есть ключевое поле, составной ключ и первичный ключ.

Неотъемлемой частью процесса обработки последовательного файла является определение конца файла, а для этого мы должны иметь возможность распознавать записи по какому-нибудь признаку. Логические записи распознаются, как правило, по одному полю в записи. В файле сотрудников это может быть поле, содержащее идентификационный номер сотрудника. Такое поле называется ключевым. Хотя во многих приложениях требуется идентифицировать записи по ключам, которые не являются уникальными (например, Ф, И, О), но при этом все равно должен существовать один уникальный ключ, используемый для идентификации записи в файле. Такой ключ называется первичным или идентификатором. Иногда бывает необходимо объединить несколько полей, чтобы обеспечить уникальность ключа, который в этом случае называется составным ключом.

Ассоциативный доступ

Для создания индексированных файлов на основе ключей были реализованы специальные таблицы, переводящие ассоциативный запрос в соответствующий адрес. Эти таблицы были названы списками ссылок или индексами.

Индекс определяется как таблица, содержащая список ключевых значений, каждому из которых соответствует указатель, локализующий блок записей на носителе данных. Чтобы найти определенный блок информации, сначала необходимо отыскать в индексе его ключ, а потом получить сам блок, который хранится по адресу, связанным с этим ключом.

Классическим примером использования индексированного файла является обслуживание записей сотрудников. За счет создания индекса можно избежать длительных операций поиска для получения отдельной записи. В частности, если файл записей сотрудников индексирован по идентификационным номерам сотрудников, то определенную запись можно быстро получить, если этот номер известен.







© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.