Основные модели данных

Что такое модель данных

В разных областях хозяйственной деятельности применяют информацию в том или ином формате. Все данные хранят в специальных банках и прочих системах, адаптированных под актуальные потребности современных предприятий и организаций. По мере увеличения объема хранимых и обрабатываемых информационных сведений требования к эффективности хранилищ растут, что сопровождается формированием запросов на инновационные и гибкие подходы к разработке инструментов управления данными.

По озвученным причинам важно осваивать принципы построения новых информационных систем, результативного использования технологий и программного обеспечения. Под базой данных понимают набор сведений, организованных тем или иным способом, размещаемых в памяти вычислительных систем и представляющих состояние объектов, связей между ними в изучаемой предметной области. Данные, помещенные в хранилище, структурированы. Такая логичная структура представляет собой модель данных.

Виды и типы, компоненты

Информация в базе данных обладает заданной логической структурой и характеризуется определенной моделью представления сведений, то есть моделью данных с поддержкой СУБД. В моделировании участвует множество компонентов в виде объектов и типов данных. В состав структуры также входят взаимосвязи, ограничения и операционные действия с объектами, типами сведений и связями. Совокупность приемлемых видов данных и их отношения формируют информационную структуру. В результате выделяют несколько элементов, составляющих модель:

• структурированные сведения;
• ограничения для определения разрешенных состояний базы данных;
• комплекс операций, выявляющих и обновляющих информацию.

В качестве традиционных рассматривают иерархические, сетевые, реляционные модели данных. В связи с постоянным совершенствованием систем появляются новые разновидности подобных образований. К примеру, на протяжении нескольких последних лет популярность завоевали такие типы информационных моделей, как многомерные и объектно-ориентированные. Кроме того, активно разрабатывают различные системные комплексы на основе известных моделей с учетом их модернизации и масштабирования, например, объектно-реляционные, семантические, концептуальные и прочие виды.

Разработка

Моделирование данных предполагает разработку визуального представления информационной системы полностью или частично. Подобная работа направлена на иллюстрацию видов данных, используемых и размещаемых в рамках системного комплекса, их отношений, методов группировки и организации, форм и атрибутов. Построение моделей данных основано на определенных запросах. Исходя из потребностей, формулируют конкретные требования к модели для разработки уникальной системы, либо адаптации к ним созданной ранее.

На первых стадиях разработки модели утверждают виды используемых символов, чтобы представлять информацию, характер размещения модели и передачи требований. К решаемым в процессе моделирования задачам предъявляют стандарты интерактивности. Алгоритм действий:

• определение сущностей с идентификацией объектов, событий или концепций для комплекса моделируемых данных;
• выявление главных свойств конкретной сущности, являющихся уникальными и представленных в виде атрибутов;
• построение сущностных взаимосвязей;
• сопоставление атрибутов и сущностей для гарантии соответствия модели требованиям к ее прикладному назначению;
• назначение ключей в зависимости от потребности и определение уровня нормализации;
• завершение процесса, тестирование модели.

Достоинства и недостатки моделей данных

Разработка моделей данных сопровождается рядом положительных эффектов для разработчиков и пользователей. Моделирование снижает степень сложности понимания и ознакомления со связями, которыми объединены сведения, что полезно для архитекторов данных, аналитиков и других специалистов, которые взаимодействуют с большими объемами информации тем или иным образом. Подобная работа также направлена на решение важных задач:

• снижение числа недочетов в процессе написания программного обеспечения и информационных баз;
• унификация документов;
• увеличение производительности эксплуатируемых приложений и баз данных;
• простота и понятность представления сведений;
• улучшение коммуникаций между разработчиками и аналитиками;
• обеспечение простого и оперативного проектирования баз на разных уровнях.

Разные модели данных в зависимости от классификации обладают некоторыми преимуществами и недостатками. К примеру, сетевые форматы характеризуются полнотой реализации разных видов связей и ограничений целостности. С другой стороны, подобные модели отличаются сложностью с точки зрения подготовки проектов и сопровождения, не способны обеспечить физическую независимость сведений по причине использования физических ссылок при организации наборов.

Отображение информации в реляционных моделях более понятно для пользователя. При этом данные доступны для создания, изменения и не дублируются. Однако выбор таких форматов сопровождаются значительными затратами времени и сил в плане разработки. Постреляционная модель наглядно представляют информацию и способствуют повышению эффективности работы с данными. Минусом рассматриваемых баз служит повышенный уровень сложности решения основных вопросов относительно гарантии целостности размещаемых сведений и отсутствия противоречий между ними.