Види та моделі баз даних

Термін "база даних" почав застосовуватися з 1963р. і записувався англійською як data base. З розвитком обчислювальної техніки ці два слова були з’єднані (database). Один із розробників теорії баз даних, Інгліс, у 1972р. дав таке визначення: база даних - сукупність збережених операційних даних, що використовуються прикладними системами деякого підприємства.

Інший класик теорії баз даних К. Дейт у своїх працях навів більш точне визначення бази даних як сукупності даних, що зберігаються у вторинній пам’яті (на дисках). База даних (БД) - це пойменована сукупність даних, організованих за певними правилами, що передбачають загальні принципи опису, зберігання і маніпулювання даними, не залежно від прикладних програм.

Як і у випадку будь-якого файла даних, БД складається із записів; записи діляться на поля. Запис є найменшою одиницею обміну даними між оперативною й зовнішньою пам’яттю, поле - найменшою одиницею обробки даних.

В операційних системах, у середовищі яких діє банк даних, спеціальних засобів для створення й обробки БД, як правило, не передбачається. Тому необхідний комплекс програм, які б забезпечували автоматизацію всіх операцій розв’язання цих задач. Такий комплекс програм отримав назву системи управління базами даних.

Система управління базами даних (СУБД) - це сукупність програм і мовних засобів, призначених для створення, ведення і використання баз даних.

Залежно від способу встановлення зв’язків у базі даних вони розділяються на: ієрархічні, мережні й реляційні.

Ієрархічна структура (модель) будується у вигляді ієрархічної деревоподібної структури, у якій для кожного головного об’єкта існує кілька підлеглих, а для кожного підлеглого об’єкта може бути тільки один головний. На найвищому рівні ієрархії перебуває кореневий об’єкт. Прикладом ієрархічної структури даних може бути організація каталогів на диску, різного роду класифікації, структура державної влади тощо.

У мережній моделі один і той же об’єкт може одночасно виступати як у ролі головного, так і підлеглого елемента. Це означає, що кожний об’єкт може брати участь у довільній кількості зв’язків. Зв’язок у цьому випадку може встановлюватися явно, коли значення деяких полів є посилання на дані, що містяться в іншому файлі. Прикладом мережної структури БД може бути структура автобусних маршрутів (із будь-якого населеного пункту існують маршрути в інші).

Ієрархічна й мережна моделі даних стали застосовуватися в СУБД на початку 60-х років.

У реляційній моделі дані й взаємозв’язки між ними подаються за допомогою прямокутних таблиць. Рядки в реляційній базі даних називають записами, а стовпці — полями. Модель реляційної бази даних була вперше розроблена доктором Е.Ф. Коддом на початку 70-х років XX ст. як більш зручний засіб збереження, вибірки й маніпулювання даними, ніж ієрархічні й мережні бази даних. Модель двовимірної таблиці дозволяє звертатися до даних як по рядках, так і по стовпцях, що є значною перевагою.

Ті програми управління базами даних, у яких зв’язування таблиць не передбачене, називаються процесорами плоских файлів. Вони використовуються в основному для ведення найпростіших баз, таких як список прізвищ, адрес і телефонів, розкладів поїздів тощо.

У більш складних і об’ємних базах даних зв’язок між таблицями встановлюється неявним чином - за збігом значень полів у різних таблицях.