Модель данных - NiNa.Az

В классической теории баз данных, моде́ль да́нных есть формальная теория представления и в системе управления базами данных (СУБД), которая включает, по меньшей мере, три аспекта:

• аспект структуры: методы описания типов и логических структур данных в базе данных;
• аспект манипуляции: методы манипулирования данными;
• аспект целостности: методы описания и поддержки целостности базы данных.

Аспект структуры определяет, что из себя логически представляет база данных. Аспект манипуляции определяет способы перехода между состояниями базы данных (то есть способы модификации данных) и способы извлечения данных из базы данных. Аспект целостности определяет средства описаний корректных состояний базы данных.

Модель данных — абстрактное, самодостаточное, логическое определение объектов, операторов и прочих элементов, в совокупности составляющих абстрактную машину доступа к данным, с которой взаимодействует пользователь. Эти объекты позволяют моделировать структуру данных, а операторы — поведение данных.

Каждая БД и СУБД строится на основе некоторой явной или неявной модели данных. Все СУБД, построенные на одной и той же модели данных, относят к одному типу. Например, основой реляционных СУБД является реляционная модель данных, сетевых СУБД — сетевая модель данных, иерархических СУБД — иерархическая модель данных и т. д.

О терминологии

В литературе, статьях и в обиходной речи иногда встречается использование термина «модель данных» в смысле «схема базы данных» («модель базы данных»). Такое использование является неверным, на что указывают многие авторитетные специалисты, в том числе К. Дж. Дейт, М. Р. Когаловский, С. Д. Кузнецов. Модель данных есть теория, или инструмент моделирования, в то время как модель базы данных (схема базы данных) есть результат моделирования. По выражению К. Дейта соотношение между этими понятиями аналогично соотношению между языком программирования и конкретной программой на этом языке.

М. Р. Когаловский поясняет эволюцию смысла термина следующим образом. Первоначально было то понятие модели данных употреблялось как синоним структуры данных в конкретной базе данных. В процессе развития теории систем баз данных термин «модель данных» приобрел новое содержание. Возникла потребность в термине, который обозначал бы инструмент, а не результат моделирования, и воплощал бы, таким образом, множество всевозможных баз данных некоторого класса. Во второй половине 1970-х годов во многих публикациях, посвященных указанным проблемам, для этих целей стал использоваться все тот же термин «модель данных». В настоящее время в научной литературе термин «модель данных» трактуется в подавляющем большинстве случаев в инструментальном смысле (как инструмент моделирования).

Тем не менее, длительное время термин «модель данных» использовался без формального определения. Одним из первых специалистов, который достаточно формально определил это понятие, был Э. Кодд. В статье «Модели данных в управлении базами данных» он определил модель данных как комбинацию трёх компонентов:

• коллекции типов объектов данных, образующих базовые строительные блоки для любой базы данных, соответствующей модели;
• коллекции общих правил целостности, ограничивающих набор экземпляров тех типов объектов, которые законным образом могут появиться в любой такой базе данных;
• коллекции операций, применимых к таким экземплярам объектов для выборки и других целей.

Примеры

Различают как минимум следующие модели данных:

• Логические модели:
  • Иерархическая модель
  • Сетевая модель
  • Реляционная модель
  • Модель «сущность — связь» (ER)
  • ^[англ.] (EAV)
  • Объектно-ориентированная модель (из ООП)
  • Документная модель
  • Звёздная модель и модель снежинки
• Физические модели:
  • ^[англ.]
  • Табличная модель
  • Инвертированная модель
• Прочие модели:
  • ^[англ.]
  • ^[англ.]
  • ^[англ.]
  • ^[англ.]
  • ^[англ.]
  • Семантическая паутина и ^[англ.]
  • Склад троек

См. также

• Онтология (информатика)
• Моделирование знаний
• Представление знаний

Примечания

1. Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. — 8-е изд. — М.: «Вильямс», 2006.
2. М. Р. Когаловский. Абстракции и модели в системах баз данных  (неопр.). Дата обращения: 2 марта 2010. Архивировано из оригинала 13 июня 2008 года.
3. Codd, E.F. "Data Models in Database Management. Proc. Workshop in Data Abstraction, Databases, and Conceptual Modelling (Michael L. Brodie and Stephen N. Zilles, eds.), Pingree Park, Colo. (June 1980): ACM SIGART Newsletter No. 74 (January 1981); ACM SIGMOD Record 11(2), February 1981; ACM SIGPLAN Notices 16(1), January 1981
4. Дейт К. Дж. Реляционная модель выдержит испытание временем Архивная копия от 12 декабря 2009 на Wayback Machine (пер. с Date, C.J. The relational model will stand the test of time // Intelligent Enterprise, June 1, 1999, Volume 2, Number 8)

Литература

• Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных = Introduction to Database Systems. — 8-е изд. — М.: , 2006. — 1328 с. — ISBN 0-321-19784-4.
• Когаловский М. Р. Перспективные технологии информационных систем. — М.: ДМК Пресс; Компания АйТи, 2003. — 288 с. — ISBN 5-279-02276-4.
• Когаловский М. Р. Энциклопедия технологий баз данных. — М.: , 2002. — 800 с. — ISBN 5-279-02276-4.
• Цикритзис Д., Лоховски Ф. Модели данных = D. Tsichritzis, F. Lochovsky. Data Models. Prentice Hall, 1982. — М.: , 1985. — 344 с.