Презентация Microsoft PowerPoint (2)

1. СУБД

• Обеспечение целостности
СУБД контролирует соблюдение определённых правил при работе с данными.
• Работа нескольких пользователей
Современные СУБД позволяют нескольким пользователям одновременно работать
с одной базой данных.

2. Основные типы моделей данных

Модель данных определяет, как информация структурируется, хранится и как
элементы данных логически связаны между собой.
Иерархическая: Данные организованы в виде древовидной структуры («предокпотомок»). У каждого узла может быть только один родительский узел (например,
файловая система компьютера).
Сетевая: Расширение иерархической модели, где данные представлены в виде
графа. У одного узла-потомка может быть несколько узлов-предков.

3. Основные типы моделей данных

Реляционная: Данные организованы в виде набора двумерных таблиц
(отношений), связанных между собой. Самая популярная модель на сегодняшний
день.
Объектно-ориентированная: Данные хранятся в виде объектов (как в ООП),
которые содержат как сами данные, так и методы их обработки.

4. Реляционная модель данных

Реляционная модель была предложена в 1970 году Эдгаром Коддом (IBM) и стала
абсолютным стандартом в индустрии (системы MySQL, PostgreSQL, Oracle). Она
базируется на математической теории множеств и реляционной алгебре.
На практике реляционная база данных выглядит как схема из множества таблиц,
связанных друг с другом:

5. Система связей: Ключи

Связи между множеством таблиц (отношений) поддерживаются с помощью
специальных атрибутов - ключей:
Первичный ключ (Primary Key, PK): Столбец (или набор столбцов), который
уникально идентифицирует каждую строку в таблице. Например, номер паспорта,
ID пользователя. Двух одинаковых первичных ключей в таблице быть не может.
Внешний ключ (Foreign Key, FK): Столбец в одной таблице, который ссылается на
первичный ключ другой таблицы. Именно он создает «реляцию» (связь).
Например, в таблице «Заказы» есть столбец Client_ID, который ссылается на
таблицу «Клиенты».

6. Строгие правила (свойства) реляционных таблиц

Чтобы таблица считалась истинно реляционной (отношением), она должна
соответствовать ряду правил:
Отсутствие дубликатов: В таблице не может быть двух абсолютно одинаковых
строк (кортежей).
Порядок не важен: Логика работы базы не зависит от того, в каком порядке
расположены строки или столбцы.
Атомарность значений (Первая нормальная форма): Каждая ячейка таблицы
может содержать только одно неделимое значение (например, нельзя записать в
одну ячейку три номера телефона через запятую).

7. Преимущества и недостатки реляционной модели

Плюсы:
Простота восприятия: Табличное представление интуитивно понятно человеку.
Целостность данных: Модель предотвращает появление противоречивых данных (например,
нельзя добавить заказ для несуществующего клиента).
Единый язык: Для работы с реляционными моделями используется универсальный язык SQL
(Structured Query Language).
Надежность: Большинство таких систем поддерживают принципы ACID, гарантирующие
сохранность транзакций (например, при банковских переводах).
Минусы:
Жесткая схема: Чтобы добавить новое свойство (столбец) для объектов, нужно менять структуру
всей таблицы.
Сложность объединений: Если данных очень много, а таблиц сотни, сборка информации (операция
JOIN) может сильно тормозить систему.
Плохая масштабируемость: Реляционные базы сложно распределять на множество серверов
(горизонтальное масштабирование), что критично для современных глобальных сервисов.