Para se të mësojmë për një koncept të tillë si modelet e të dhënave, të studiojmë llojet e tyre, klasifikimet dhe gjithashtu të shqyrtojmë një përshkrim të hollësishëm, është e nevojshme të kuptojmë vetë kuptimin e shkencës kompjuterike, e cila përfshin këto koncepte dhe të gjitha fushat., ka studiuar. Në këtë artikull, ne do të shqyrtojmë termat dhe shtyllat bazë të kësaj shkence, në veçanti, do të flasim për llojet e strukturave të të dhënave, marrëdhëniet në to dhe shumë më tepër.
Çfarë është informacioni dhe informatika?
Për të kaluar në studimin e strukturës së modelit të të dhënave, ju duhet të kuptoni se çfarë janë këto të dhëna dhe informacion në parim.
Absolutisht në çdo moment të ekzistencës së shoqërisë njerëzore, informacioni luajti një rol të madh, domethënë informacioni i marrë nga një person nga bota e gjerë dhe e larmishme rreth nesh. Për shembull, edhe njerëzit primitivë na lanë informacione për mënyrën e tyre të thjeshtë të jetesës dhe traditat me ndihmën e pikturave shkëmbore.
Që atëherë, njerëzit kanë bërë zbulime të shumta shkencore, kanë mbledhur informacione për paraardhësit e tyre dhe kanë grumbulluar informacione nga e përditshmjalajme, duke fituar kështu gjithnjë e më shumë vëllime informacioni dhe duke i dhënë cilësi të tilla si vlerë dhe besueshmëri.
Me kalimin e kohës, sasia e informacionit është bërë aq e madhe dhe e madhe sa njerëzimi nuk ishte në gjendje ta ruante në mënyrë të pavarur në kujtesën e tij, ta përpunonte manualisht dhe të kryente ndonjë veprim mbi të. Kjo është arsyeja pse lindi nevoja për shkencën e sotme themelore - informatikë, fushëveprimi i së cilës përfshin fushën e veprimtarisë njerëzore që lidhet me transformime të ndryshme të informacionit. Informatika mbulon pothuajse çdo fushë të jetës sonë: nga llogaritjet e thjeshta matematikore deri tek dizajni kompleks inxhinierik dhe arkitektonik, si dhe krijimi i filmave të animuar dhe të animuar. Ai i vendos vetes qëllime të tilla bazë si përpunimi i automatizuar, strukturimi, ruajtja dhe transmetimi i informacionit.
Në temën e sotme do të prekim konkretisht strukturimin e informacionit, përkatësisht do të flasim për modelin e të dhënave. Megjithatë, para kësaj duhen sqaruar disa pika të tjera që lidhen drejtpërdrejt me temën e bisedës sonë. Gjegjësisht: bazat e të dhënave dhe DBMS.
Bazat e të dhënave dhe DBMS
Bazat e të dhënave (DB) janë një lloj informacioni i strukturuar.
Termi i referohet një grupi të përbashkët informacioni që është i lidhur logjikisht. Bazat e të dhënave janë struktura që përdoren në mënyrë aktive në faqet dinamike me sasi të mëdha informacioni. Për shembull, këto janë burimet e dyqaneve të ndryshme në internet, portaleve të fondevemedia ose burime të tjera të korporatës.
Sistemet e menaxhimit të bazës së të dhënave (DBMS) është një grup softuerësh të ndryshëm të krijuar për të krijuar baza të të dhënave, për t'i mbajtur ato në formën e duhur dhe për të organizuar një kërkim të shpejtë për informacionin e kërkuar në to. Një shembull i një DBMS të përdorur gjerësisht është Microsoft Access, i cili lëshohet në një linjë të vetme të Microsoft Office. Një tipar dallues i kësaj DBMS është se, për shkak të pranisë së gjuhës VBA në të, është e mundur të krijohen aplikacione në vetë Access që punojnë në bazë të bazave të të dhënave.
Bazat e të dhënave mund të klasifikohen sipas disa kritereve të ndryshme:
- Sipas llojit të modelit (ato do të diskutohen).
- Sipas vendndodhjes së ruajtjes (hard drive, RAM, disqe optike).
- Sipas llojit të përdorimit (lokal, d.m.th., një përdorues ka qasje në të; mediumi, domethënë të dhënat në bazën e të dhënave mund të shikohen nga disa njerëz; përgjithësisht - baza të të dhënave të tilla janë të vendosura në disa serverë dhe kompjuterë personalë, domethënë, aftësia për të parë informacionin në to kanë të drejtë për një numër të madh njerëzish).
- Sipas përmbajtjes së informacionit (shkencor, historik, leksikografik e të tjera).
- Për nga shkalla e sigurisë së bazës (e centralizuar dhe e shpërndarë).
- Nga homogjeniteti (përkatësisht heterogjene dhe homogjene).
Dhe gjithashtu për shumë veçori të tjera, më pak të rëndësishme.
Pjesa kryesore e një baze të tillë të dhënash janë modelet e të dhënave. Ata përfaqësojnënjë grup strukturash dhe operacionesh informacioni për përpunimin e tij, duke thjeshtuar dhe përshpejtuar procesin e organizimit të kërkimit të informacionit të kërkuar.
Modelet e sistemit të të dhënave: klasifikimi
Ka një shumëllojshmëri të gjerë të bazave të të dhënave, por të gjitha ato bazohen në modele më të zakonshme dhe themelore. Klasifikimi i modeleve të të dhënave të informacionit ndahet gjithashtu në shumë lloje të ndryshme. Këtu janë kategoritë më të përdorura:
- modeli hierarkik;
- diagrami i rrjetit;
- modeli relacional;
- skema të orientuara nga objekti.
Të gjitha këto lloje modelesh të dhënash ndryshojnë nga njëri-tjetri në natyrën e paraqitjes dhe ruajtjes së informacionit në to.
Kriteret për zgjedhjen e modelit të duhur
Përdoruesi mund të krijojë një bazë të dhënash me cilindo nga llojet e mësipërme. Megjithatë, duhet theksuar se zgjedhja e modelit të të dhënave përcakton varësinë nga disa faktorë.
Kriteri më i rëndësishëm është nëse DBMS e përdorur nga klienti mbështet një model të caktuar. Shumica e DBMS-ve janë ndërtuar në atë mënyrë që përdoruesit t'i paraqitet një model të dhënash për t'u përdorur, megjithatë disa prej tyre mbështesin disa analoge të ndryshëm në të njëjtën kohë. Le t'i hedhim një vështrim veçorive të tyre një nga një.
Modeli hierarkik
Është një nga llojet e modeleve të paraqitjes së të dhënave, duke i organizuar ato si një koleksion elementësh që janë të renditur nga e përgjithshme në të veçantë.
Struktura është një pemë e përmbysur. Për të hyrë në një skedar specifikka një mënyrë.
Një model hierarkik duhet të plotësojë tre kushte themelore:
- Çdo nyje e nivelit më të ulët mund të lidhet vetëm me një nyje të nivelit më të lartë.
- Ekziston vetëm një nyje rrënjë kryesore në hierarki, e cila nuk është në vartësi të asnjë nyje tjetër dhe është në nivelin më të lartë.
- Ka vetëm një shteg për çdo nyje në hierarki nga nyja rrënjë.
Lloji i marrëdhënies është një me shumë.
Modeli i rrjetit
Mbështetet kryesisht në atë hierarkike, duke pasur mjaft të përbashkëta me të. Dallimi kryesor midis të dyve është lloji i lidhjes, që nënkupton një marrëdhënie shumë-me-shumë, që do të thotë se lidhjet mund të ekzistojnë midis nyjeve të ndryshme.
Avantazhi i modelit të rrjetit është se ai konsumon më pak burime të PC për sa i përket memories dhe shpejtësisë sesa modelet e tjera.
Disavantazhi i kësaj skeme është se nëse keni nevojë të ndryshoni strukturën e të dhënave të ruajtura, do t'ju duhet të ndryshoni të gjitha aplikacionet që punojnë në bazë të këtij modeli rrjeti, pasi një strukturë e tillë nuk është e pavarur.
Model relacional
Është më i zakonshmi sot. Objektet dhe marrëdhëniet ndërmjet tyre në këtë model të dhënash përfaqësohen me tabela, dhe marrëdhëniet në to konsiderohen si objekte. Kolonat në një tabelë të tillë quhen fusha, dhe rreshtat quhen regjistrime. Çdo tabelë modeli relacional duhet të kënaqëvetitë e mëposhtme:
- Absolutisht të gjitha kolonat e saj janë homogjene, domethënë, të gjithë elementët e vendosur në një kolonë duhet të kenë të njëjtin lloj dhe madhësinë maksimale të lejueshme.
- Çdo kolonë ka emrin e vet unik.
- Nuk duhet të ketë rreshta identikë në tabelë.
- Radha në të cilën rreshtat dhe kolonat shfaqen në tabelë mund të jetë arbitrare.
Modeli relacional merr parasysh gjithashtu llojet e marrëdhënieve midis këtyre tabelave, duke përfshirë marrëdhëniet një me një, një me shumë dhe shumë me shumë.
Bazat e të dhënave të ndërtuara mbi një model relacional tabelor janë fleksibël, të adaptueshme dhe shumë të shkallëzueshme. Çdo objekt i të dhënave ndahet në fragmentet më të vogla dhe më të dobishme.
Model i orientuar nga objekti
Në një model ndërtimi të dhënash të orientuar nga objekti, bazat e të dhënave përcaktohen nga një grup elementësh softuerësh të ripërdorshëm me funksione të lidhura. Ka disa baza të dhënash të ndryshme të orientuara nga objekti:
- Baza e të dhënave multimediale.
- Baza e të dhënave hiperteksti.
E para përfshin të dhënat e medias. Mund të përmbajë imazhe të ndryshme që, për shembull, nuk mund të ruhen në një model relacional.
Një bazë të dhënash hiperteksti lejon që çdo objekt i bazës së të dhënave të lidhet me ndonjë objekt tjetër. Ky është mjaft i përshtatshëm për organizimin e komunikimit në një grup të dhënash të ndryshme, megjithatë, një model i tillë është larg idealit kur kryhetanaliza numerike.
Ndoshta modeli i orientuar nga objekti është modeli më popullor dhe më i përdorur, pasi ai mund të përmbajë informacion në formën e tabelave, si relacionale, por, ndryshe nga ai, nuk kufizohet në regjistrimet tabelare.
Pak më shumë informacion
Modeli hierarkik u përdor për herë të parë në shkencën kompjuterike në vitet '60 të shekullit të kaluar nga IBM, por sot popullariteti i tij është ulur për shkak të efikasitetit të ulët.
Modeli i të dhënave të rrjetit ishte tashmë i popullarizuar në vitet '70, pasi u përcaktua zyrtarisht nga Konferenca për Gjuhët e Sistemit të Bazave të të Dhënave.
Bazat e të dhënave relacionale zakonisht shkruhen në gjuhën e strukturuar të pyetjeve (SQL). Ky model u lëshua në vitin 1970.
Përfundime
Kështu, ne mund t'i përmbledhim çështjet që kemi shqyrtuar sot me përfundimet e mëposhtme të shkurtra:
- Të dhënat në kompjuterët personalë (PC) mund të ruhen në mënyrë strukturore në formën e bazave të të dhënave të veçanta.
- Bërthama e çdo baze të dhënash është modeli i saj.
- Ekzistojnë katër lloje kryesore të modeleve të të dhënave: hierarkike, rrjetore, relacionale, të orientuara nga objekti.
- Në modelin hierarkik, struktura duket si një pemë e përmbysur.
- Në modelin e rrjetit, ka lidhje midis nyjeve të ndryshme.
- Në modelin relacional, marrëdhëniet ndërmjet objekteve paraqiten si tabela.
- Në një model të orientuar nga objekti, marrëdhëniet ndërmjet elementeve mund të përfaqësohen me tabela, por nuk kufizohen në to.
Në rastin e fundit, për shembull, mund të ketëtekst dhe imazhe.
