Sebelum kita mempelajari tentang konsep seperti model data, mengkaji jenis, klasifikasinya, dan juga mempertimbangkan penerangan terperinci, terdapat keperluan untuk memahami makna sains komputer, yang merangkumi konsep ini, dan semua bidang., ia belajar. Dalam artikel ini, kita akan mempertimbangkan istilah asas dan tunjang sains ini, khususnya, kita akan bercakap tentang jenis struktur data, hubungan di dalamnya dan banyak lagi.
Apakah maklumat dan informatika?
Untuk meneruskan mengkaji struktur model data, anda perlu memahami prinsip data dan maklumat ini.
Sudah tentu pada bila-bila masa kewujudan masyarakat manusia, maklumat memainkan peranan yang besar, iaitu maklumat yang diterima oleh seseorang dari dunia yang luas dan pelbagai di sekeliling kita. Sebagai contoh, walaupun orang primitif meninggalkan kepada kita maklumat tentang cara hidup dan tradisi mudah mereka dengan bantuan lukisan batu.
Sejak itu, orang ramai telah membuat banyak penemuan saintifik, mengumpul maklumat tentang pendahulu mereka dan maklumat terkumpul dari setiap hariberita, dengan itu memperoleh lebih banyak jumlah maklumat dan memberikannya kualiti seperti nilai dan kebolehpercayaan.
Dari masa ke masa, jumlah maklumat telah menjadi begitu luas dan besar sehingga manusia tidak dapat menyimpannya secara bebas dalam ingatannya, memprosesnya secara manual dan melakukan sebarang tindakan ke atasnya. Itulah sebabnya terdapat keperluan untuk sains asas hari ini - informatika, skop yang merangkumi bidang aktiviti manusia yang dikaitkan dengan pelbagai transformasi maklumat. Informatik merangkumi hampir setiap bidang kehidupan kita: daripada pengiraan matematik mudah kepada reka bentuk kejuruteraan dan seni bina yang kompleks, serta penciptaan filem animasi dan animasi. Ia menetapkan sendiri matlamat asas seperti pemprosesan automatik, penstrukturan, penyimpanan dan penghantaran maklumat.
Dalam topik hari ini, kami akan menyentuh secara khusus tentang penstrukturan maklumat, iaitu, kami akan bercakap tentang model data. Walau bagaimanapun, sebelum itu, beberapa perkara lain yang berkaitan secara langsung dengan topik perbualan kita harus dijelaskan. Iaitu: pangkalan data dan DBMS.
Pangkalan data dan DBMS
Pangkalan data (DB) ialah sejenis maklumat berstruktur.
Istilah ini merujuk kepada set maklumat yang dikongsi yang berkaitan secara logik. Pangkalan data ialah struktur yang digunakan secara aktif dalam tapak dinamik dengan jumlah maklumat yang besar. Sebagai contoh, ini adalah sumber pelbagai kedai dalam talian, portal danamedia atau sumber korporat lain.
Sistem pengurusan pangkalan data (DBMS) ialah satu set pelbagai perisian yang direka untuk mencipta pangkalan data, mengekalkannya dalam bentuk yang betul dan mengatur carian pantas untuk maklumat yang diperlukan di dalamnya. Contoh DBMS yang digunakan secara meluas ialah Microsoft Access, yang dikeluarkan dalam satu baris Microsoft Office. Ciri tersendiri DBMS ini ialah, disebabkan kehadiran bahasa VBA di dalamnya, adalah mungkin untuk mencipta aplikasi dalam Access itu sendiri yang berfungsi berdasarkan pangkalan data.
Pangkalan data boleh dikelaskan mengikut beberapa kriteria berbeza:
- Mengikut jenis model (mereka akan dibincangkan).
- Mengikut lokasi storan (pemacu keras, RAM, cakera optik).
- Mengikut jenis penggunaan (tempatan, iaitu, satu pengguna mempunyai akses kepadanya; sederhana, iaitu, data dalam pangkalan data boleh dilihat oleh beberapa orang; umum - pangkalan data sedemikian terletak pada beberapa pelayan dan komputer peribadi, iaitu, keupayaan untuk melihat maklumat di dalamnya adalah berhak kepada sejumlah besar orang).
- Mengikut kandungan maklumat (saintifik, sejarah, leksikografi dan lain-lain).
- Mengikut tahap kepastian asas (berpusat dan teragih).
- Dengan kehomogenan (masing-masing heterogen dan homogen).
Dan juga untuk banyak lagi ciri yang kurang penting.
Bahagian utama pangkalan data sedemikian ialah model data. Mereka mewakilisatu set struktur maklumat dan operasi untuk pemprosesannya, memudahkan dan mempercepatkan proses mengatur carian untuk maklumat yang diperlukan.
Model sistem data: klasifikasi
Terdapat pelbagai jenis pangkalan data, tetapi semuanya berdasarkan model yang lebih biasa dan asas. Pengelasan model data maklumat juga dibahagikan kepada pelbagai jenis. Berikut ialah kategori yang paling biasa digunakan:
- model hierarki;
- rajah rangkaian;
- model perhubungan;
- skema berorientasikan objek.
Semua jenis model data ini berbeza antara satu sama lain dalam sifat pembentangan dan penyimpanan maklumat di dalamnya.
Kriteria untuk memilih model yang betul
Pengguna boleh mencipta pangkalan data dengan mana-mana jenis di atas. Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa pilihan model data menentukan pergantungan pada beberapa faktor.
Kriteria yang paling penting ialah sama ada DBMS yang digunakan oleh pelanggan menyokong model tertentu. Kebanyakan DBMS dibina sedemikian rupa sehingga pengguna dibentangkan dengan model data untuk digunakan, namun sesetengah daripadanya menyokong beberapa analog yang berbeza sekaligus. Mari lihat ciri mereka satu persatu.
Model hierarki
Ia ialah salah satu jenis model pembentangan data, menyusunnya sebagai koleksi elemen yang disusun mengikut tertib daripada umum kepada khusus.
Struktur ialah pokok terbalik. Untuk mengakses satu fail tertentuada satu cara.
Model hierarki mesti memenuhi tiga syarat asas:
- Setiap nod peringkat bawah hanya boleh disambungkan kepada satu nod peringkat lebih tinggi.
- Hanya terdapat satu nod punca utama dalam hierarki, yang tidak berada di bawah mana-mana nod lain dan berada di peringkat atas.
- Hanya terdapat satu laluan ke mana-mana nod dalam hierarki daripada nod akar.
Jenis perhubungan ialah satu-dengan-banyak.
Model rangkaian
Ia sebahagian besarnya bergantung pada hierarki, mempunyai banyak persamaan dengannya. Perbezaan utama antara kedua-duanya ialah jenis pautan, yang membayangkan perhubungan banyak-ke-banyak, bermakna pautan boleh wujud antara nod yang berbeza.
Kelebihan model rangkaian ialah ia menggunakan kurang sumber PC dari segi memori dan kelajuan berbanding model lain.
Kelemahan skim ini ialah jika anda perlu menukar struktur data yang disimpan, anda perlu menukar semua aplikasi yang berfungsi berdasarkan model rangkaian ini, kerana struktur sedemikian tidak bebas.
Model perhubungan
Adalah yang paling biasa hari ini. Objek dan hubungan antara mereka dalam model data ini diwakili oleh jadual, dan hubungan di dalamnya dianggap sebagai objek. Lajur dalam jadual sedemikian dipanggil medan, dan baris dipanggil rekod. Setiap jadual model hubungan mesti memuaskansifat berikut:
- Semestinya semua lajurnya adalah homogen, iaitu semua elemen yang terletak dalam satu lajur mesti mempunyai jenis yang sama dan saiz maksimum yang dibenarkan.
- Setiap lajur mempunyai nama uniknya sendiri.
- Tidak boleh ada baris yang sama dalam jadual.
- Turutan baris dan lajur muncul dalam jadual boleh sewenang-wenangnya.
Model perhubungan juga mengambil kira jenis perhubungan antara jadual ini, termasuk perhubungan satu-dengan-satu, satu-ke-banyak dan banyak-ke-banyak.
Pangkalan data yang dibina pada model hubungan jadual adalah fleksibel, boleh disesuaikan dan sangat berskala. Setiap objek data dipecahkan kepada serpihan terkecil dan paling berguna.
Model berorientasikan objek
Dalam model pembinaan data berorientasikan objek, pangkalan data ditakrifkan oleh satu set elemen perisian boleh guna semula dengan fungsi yang berkaitan. Terdapat beberapa pangkalan data berorientasikan objek yang berbeza:
- Pangkalan data multimedia.
- Pangkalan data hiperteks.
Yang pertama termasuk data media. Ia boleh mengandungi pelbagai imej yang, sebagai contoh, tidak boleh disimpan dalam model hubungan.
Pangkalan data hiperteks membenarkan mana-mana objek pangkalan data untuk dipautkan kepada mana-mana objek lain. Ini agak mudah untuk mengatur komunikasi dalam satu set data yang berbeza, bagaimanapun, model sedemikian jauh dari ideal apabila menjalankananalisis berangka.
Mungkin model berorientasikan objek ialah model yang paling popular dan digunakan, kerana ia boleh mengandungi maklumat dalam bentuk jadual, seperti hubungan, tetapi, tidak seperti model itu, tidak terhad kepada rekod jadual.
Sedikit maklumat lanjut
Model hierarki pertama kali digunakan dalam sains komputer pada 60-an abad yang lalu oleh IBM, tetapi hari ini popularitinya telah merosot kerana kecekapan yang rendah.
Model data rangkaian sudah popular pada tahun 70-an, selepas ia ditakrifkan secara rasmi oleh Persidangan Bahasa Sistem Pangkalan Data.
Pangkalan data perhubungan biasanya ditulis dalam Bahasa Pertanyaan Berstruktur (SQL). Model ini dikeluarkan pada tahun 1970.
Kesimpulan
Oleh itu, kita boleh merumuskan isu yang telah kita pertimbangkan hari ini dengan kesimpulan ringkas berikut:
- Data pada Komputer Peribadi (PC) boleh disimpan secara berstruktur dalam bentuk pangkalan data khas.
- Inti bagi mana-mana pangkalan data ialah modelnya.
- Terdapat empat jenis model data utama: hierarki, rangkaian, hubungan, berorientasikan objek.
- Dalam model hierarki, strukturnya kelihatan seperti pokok terbalik.
- Dalam model rangkaian, terdapat pautan antara nod yang berbeza.
- Dalam model hubungan, hubungan antara objek diwakili sebagai jadual.
- Dalam model berorientasikan objek, hubungan antara elemen boleh diwakili oleh jadual, tetapi tidak terhad kepada mereka.
Dalam kes kedua, sebagai contoh, mungkin adateks dan imej.
