Модель данных

В классической теории баз данных, модель данных есть формальная теория представления и обработки данных 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 — это 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^[1].

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 терминологииПравить

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^[1].

М. Р. Когаловский поясняет эволюцию смысла термина следующим образом. Первоначально 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)^[2].

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»^[3] 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^[4].

ПримерыПравить

Различают как минимум следующие модели данных:

См. такжеПравить

Имеется викиучебник по теме «Метамоделирование»

ПримечанияПравить

↑ ¹ ² Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. — 8-е изд. — М.: «Вильямс», 2006.
↑ М. Р. Когаловский. Абстракции и модели в системах баз данных (неопр.). Дата обращения: 2 марта 2010. Архивировано из оригинала 13 июня 2008 года.
↑ 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
↑ 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)

ЛитератураПравить

Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных = Introduction to Database Systems. — 8-е изд. — М.: «Вильямс», 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.: Финансы и статистика, 2002. — 800 с. — ISBN 5-279-02276-4.
Цикритзис Д., Лоховски Ф. Модели данных = D. Tsichritzis, F. Lochovsky. Data Models. Prentice Hall, 1982. — М.: Финансы и статистика, 1985. — 344 с.

[Date-1] ¹ ² Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных. — 8-е изд. — М.: «Вильямс», 2006.

[mrkog-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)

[1]

[2]

[3]

[4]