Bago natin matutunan ang tungkol sa konsepto gaya ng mga modelo ng data, pag-aralan ang kanilang mga uri, pag-uuri, at isaalang-alang din ang isang detalyadong paglalarawan, kailangang maunawaan ang mismong kahulugan ng computer science, na kinabibilangan ng mga konseptong ito, at lahat ng larangan., nag-aral ito. Sa artikulong ito, isasaalang-alang natin ang mga pangunahing termino at haligi ng agham na ito, lalo na, pag-uusapan natin ang tungkol sa mga uri ng istruktura ng data, mga relasyon sa mga ito, at marami pang iba.
Ano ang impormasyon at informatics?
Para magpatuloy sa pag-aaral sa istruktura ng modelo ng data, kailangan mong maunawaan kung ano ang prinsipyo ng data at impormasyong ito.
Ganap na sa anumang sandali ng pagkakaroon ng lipunan ng tao, ang impormasyon ay gumanap ng malaking papel, iyon ay, impormasyon na natanggap ng isang tao mula sa malawak at magkakaibang mundo sa paligid natin. Halimbawa, kahit ang mga primitive na tao ay nag-iwan para sa amin ng impormasyon tungkol sa kanilang simpleng paraan ng pamumuhay at mga tradisyon sa tulong ng mga rock painting.
Mula noon, ang mga tao ay nakagawa ng maraming siyentipikong pagtuklas, nangolekta ng impormasyon tungkol sa kanilang mga nauna at naipon na impormasyon mula sa araw-araw.balita, sa gayon ay nakakakuha ng higit pang dami ng impormasyon at binibigyan ito ng mga katangian tulad ng halaga at pagiging maaasahan.
Sa paglipas ng panahon, ang dami ng impormasyon ay naging napakalawak at napakalaki na ang sangkatauhan ay hindi nakapag-iisa na mag-imbak nito sa memorya nito, manu-manong iproseso ito at magsagawa ng anumang mga aksyon dito. Iyon ang dahilan kung bakit nagkaroon ng pangangailangan para sa pangunahing agham ngayon - informatics, ang saklaw nito ay kinabibilangan ng larangan ng aktibidad ng tao na nauugnay sa iba't ibang pagbabago ng impormasyon. Saklaw ng Informatics ang halos lahat ng bahagi ng ating buhay: mula sa mga simpleng kalkulasyon sa matematika hanggang sa kumplikadong disenyo ng inhinyero at arkitektura, pati na rin ang paglikha ng mga animated at animated na pelikula. Itinatakda nito ang sarili nitong mga pangunahing layunin gaya ng awtomatikong pagpoproseso, pagbubuo, pag-iimbak at pagpapadala ng impormasyon.
Sa paksa ngayon, partikular na tatalakayin natin ang istruktura ng impormasyon, ibig sabihin, pag-uusapan natin ang modelo ng data. Gayunpaman, bago iyon, ang ilang iba pang mga punto na direktang nauugnay sa paksa ng aming pag-uusap ay dapat na linawin. Namely: mga database at DBMS.
Mga Database at DBMS
Ang Databases (DB) ay isang uri ng structured na impormasyon.
Ang termino ay tumutukoy sa isang nakabahaging hanay ng impormasyon na lohikal na nauugnay. Ang mga database ay mga istruktura na aktibong ginagamit sa mga dynamic na site na may malaking halaga ng impormasyon. Halimbawa, ito ang mga mapagkukunan ng iba't ibang mga online na tindahan, mga portal ng mga pondomedia o iba pang mapagkukunan ng kumpanya.
Ang Database management systems (DBMS) ay isang set ng iba't ibang software na idinisenyo upang lumikha ng mga database, panatilihin ang mga ito sa tamang anyo at ayusin ang isang mabilis na paghahanap para sa kinakailangang impormasyon sa mga ito. Ang isang halimbawa ng malawakang ginagamit na DBMS ay ang Microsoft Access, na inilabas sa isang linya ng Microsoft Office. Ang isang natatanging tampok ng DBMS na ito ay, dahil sa pagkakaroon ng wikang VBA sa loob nito, posibleng gumawa ng mga application sa Access mismo na gumagana batay sa mga database.
Maaaring uriin ang mga database ayon sa ilang magkakaibang pamantayan:
- Ayon sa uri ng modelo (tatalakayin ang mga ito).
- Ayon sa lokasyon ng storage (hard drive, RAM, optical discs).
- Ayon sa uri ng paggamit (lokal, iyon ay, ang isang user ay may access dito; medium, iyon ay, ang data sa database ay maaaring matingnan ng ilang tao; pangkalahatan - ang mga naturang database ay matatagpuan sa ilang mga server at personal na computer, iyon ay, ang kakayahang tingnan ang impormasyon sa mga ito ay may karapatan sa isang malaking bilang ng mga tao).
- Ayon sa nilalaman ng impormasyon (siyentipiko, historikal, leksikograpiko at iba pa).
- Sa antas ng katiyakan ng base (sentralisado at ibinahagi).
- Sa pamamagitan ng homogeneity (heterogeneous at homogeneous, ayon sa pagkakabanggit).
At para rin sa marami pang iba, hindi gaanong makabuluhang feature.
Ang pangunahing bahagi ng naturang database ay mga modelo ng data. Sila ay kumakatawanisang hanay ng mga istruktura at operasyon ng impormasyon para sa pagproseso nito, pagpapasimple at pagpapabilis ng proseso ng pag-aayos ng paghahanap para sa kinakailangang impormasyon.
Mga modelo ng data system: klasipikasyon
May iba't ibang uri ng database, ngunit lahat sila ay nakabatay sa mas karaniwan at pangunahing mga modelo. Ang pag-uuri ng mga modelo ng data ng impormasyon ay nahahati din sa maraming iba't ibang uri. Narito ang mga pinakakaraniwang ginagamit na kategorya:
- hierarchical model;
- network diagram;
- relational model;
- object-oriented schema.
Lahat ng ganitong uri ng mga modelo ng data ay naiiba sa bawat isa sa likas na katangian ng presentasyon at pag-iimbak ng impormasyon sa mga ito.
Pamantayan para sa pagpili ng tamang modelo
Maaaring lumikha ang user ng database na may alinman sa mga uri sa itaas. Gayunpaman, dapat tandaan na ang pagpili ng modelo ng data ay tumutukoy sa pagdepende sa ilang salik.
Ang pinakamahalagang criterion ay kung sinusuportahan ng DBMS na ginagamit ng kliyente ang isang partikular na modelo. Karamihan sa mga DBMS ay binuo sa paraang ang user ay iniharap sa isang modelo ng data na gagamitin, gayunpaman ang ilan sa mga ito ay sumusuporta sa ilang magkakaibang mga analogue nang sabay-sabay. Tingnan natin isa-isa ang kanilang mga feature.
Hierarchical model
Ito ay isa sa mga uri ng mga modelo ng presentasyon ng data, na inaayos ang mga ito bilang isang koleksyon ng mga elemento na nakaayos sa pagkakasunud-sunod mula sa pangkalahatan hanggang sa partikular.
Ang Structure ay isang baligtad na puno. Upang ma-access ang isang partikular na filemay isang paraan.
Dapat matugunan ng isang hierarchical na modelo ang tatlong pangunahing kundisyon:
- Ang bawat mas mababang antas ng node ay maaari lamang ikonekta sa isang mas mataas na antas ng node.
- Mayroong isang pangunahing root node lamang sa hierarchy, na hindi nasa ilalim ng anumang iba pang node at nasa pinakamataas na antas.
- Mayroong isang path lang sa anumang node sa hierarchy mula sa root node.
Ang uri ng relasyon ay isa-sa-marami.
Modelo ng network
Ito ay higit na umaasa sa hierarchical, na may maraming pagkakatulad dito. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng dalawa ay ang uri ng link, na nagpapahiwatig ng maraming-sa-maraming relasyon, ibig sabihin, maaaring umiral ang mga link sa pagitan ng iba't ibang node.
Ang bentahe ng modelo ng network ay ang paggamit nito ng mas kaunting mga mapagkukunan ng PC sa mga tuntunin ng memorya at bilis kaysa sa iba pang mga modelo.
Ang kawalan ng scheme na ito ay kung kailangan mong baguhin ang istraktura ng nakaimbak na data, kakailanganin mong baguhin ang lahat ng application na gumagana batay sa modelong ito ng network, dahil hindi independyente ang naturang istraktura.
Relational model
Ang pinakakaraniwan ngayon. Ang mga bagay at ugnayan sa pagitan ng mga ito sa modelong ito ng data ay kinakatawan ng mga talahanayan, at ang mga ugnayan sa mga ito ay itinuturing na mga bagay. Ang mga hanay sa naturang talahanayan ay tinatawag na mga patlang, at ang mga hilera ay tinatawag na mga talaan. Ang bawat talahanayan ng relational na modelo ay dapat masiyahanang mga sumusunod na katangian:
- Ganap na homogenous ang lahat ng column nito, ibig sabihin, lahat ng elementong matatagpuan sa isang column ay dapat may parehong uri at maximum na pinapayagang laki.
- May sariling natatanging pangalan ang bawat column.
- Hindi dapat magkaparehong mga row sa talahanayan.
- Ang pagkakasunud-sunod kung saan lumalabas ang mga row at column sa talahanayan ay maaaring maging arbitrary.
Isinasaalang-alang din ng relational na modelo ang mga uri ng ugnayan sa pagitan ng mga talahanayang ito, kabilang ang isa-sa-isa, isa-sa-marami, at marami-sa-maraming relasyon.
Ang mga database na binuo sa isang tabular relational na modelo ay flexible, madaling ibagay, at lubos na nasusukat. Ang bawat data object ay hinati-hati sa pinakamaliit at pinakakapaki-pakinabang na mga fragment.
Object-oriented na modelo
Sa isang object-oriented na data construction model, ang mga database ay tinukoy sa pamamagitan ng isang set ng magagamit muli na elemento ng software na may mga nauugnay na function. Mayroong ilang iba't ibang object-oriented database:
- Multimedia database.
- Hypertext database.
Ang una ay may kasamang data ng media. Maaari itong maglaman ng iba't ibang larawan na, halimbawa, ay hindi maiimbak sa isang relational na modelo.
Pinapayagan ng hypertext database ang anumang object ng database na ma-link sa anumang iba pang object. Ito ay medyo maginhawa para sa pag-aayos ng komunikasyon sa isang hanay ng magkakaibang data, gayunpaman, ang gayong modelo ay malayo sa perpekto kapag nagsasagawanumerical analysis.
Marahil ang object-oriented na modelo ang pinakasikat at ginagamit na modelo, dahil maaari itong maglaman ng impormasyon sa anyo ng mga talahanayan, tulad ng relational, ngunit, hindi katulad nito, ay hindi limitado sa mga tabular na talaan.
Kaunti pang impormasyon
Ang hierarchical na modelo ay unang ginamit sa computer science noong 60s ng huling siglo ng IBM, ngunit ngayon ang katanyagan nito ay humupa dahil sa mababang kahusayan.
Sikat na ang modelo ng data ng network noong dekada 70, pagkatapos itong opisyal na tukuyin ng Conference on Database System Languages.
Ang mga relational database ay karaniwang nakasulat sa Structured Query Language (SQL). Ang modelong ito ay inilabas noong 1970.
Mga Konklusyon
Kaya, maaari nating ibuod ang mga isyung napag-isipan natin ngayon sa mga sumusunod na maikling konklusyon:
- Ang data sa Mga Personal na Computer (PC) ay maaaring iimbak sa istruktura sa anyo ng mga espesyal na database.
- Ang core ng anumang database ay ang modelo nito.
- May apat na pangunahing uri ng mga modelo ng data: hierarchical, network, relational, object-oriented.
- Sa hierarchical model, ang istraktura ay parang baligtad na puno.
- Sa modelo ng network, may mga link sa pagitan ng iba't ibang node.
- Sa relational model, ang mga ugnayan sa pagitan ng mga bagay ay kinakatawan bilang mga talahanayan.
- Sa isang object-oriented na modelo, ang mga ugnayan sa pagitan ng mga elemento ay maaaring katawanin ng mga talahanayan, ngunit hindi limitado sa mga ito.
Sa huling kaso, halimbawa, maaaring mayroonteksto at mga larawan.
