5.2.1. РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ БАЗ ДАННЫХ

Реляционная база данных — это такая база данных, которая воспринимается ее пользователем как совокупность таблиц [8]. Если детализировать записи приведенного на рис. 5.5 примера, то получим структуру БД, изображенную на рис. 5.6. Эта база данных состоит из трех таблиц: R\,

Таблица R\ представляет поставщиков. Каждый поставщик име­ет номер, уникальный для этого поставщика, фамилию (естествен­но, неуникальную), значение рейтинга и местонахождение (город).

Таблица R2, описывает виды товаров. Каждый товар имеет уникальный номер, название, вес и цвет.

В таблице отражена поставка товаров. Она служит для того, чтобы связать между собой две другие таблицы. Например, первая строка этой таблицы связывает определенного поставщи­ка из таблицы R\ (поставщика с определенным товаром из таблицы /Ъ (с товаром Ті). Иными словами, она представляет поставку товаров вида Ті поставщиком по фамилии Пі и объем поставки, равный 300 шт. Таким образом, для каждой поставки имеются номер поставщика, номер товара и количество товара.

Из приведенных на рис. 5.6 таблиц следует:

     все значения данных являются атомарными, т.е. в каждой таб­лице на пересечении строки и столбца всегда имеется в точности одно значение данных и никогда не бывает множества значений;

     полное информационное содержание базы данных представ­ляется в виде явных значений данных. Такой метод представле­ния — единственный, имеющийся в распоряжении реляционной базы данных. В частности, не существует связей и указателей, со­единяющих одну таблицу с другой. Для этой цели служат тоже таблицы. Так, таблица Ят, отражает связь таблиц R\ и /?2-

Как указывалось ранее, математическим термином для обо­значения таблицы является отношение (relation), и реляционные системы берут свое начало в математической теории отношений. Основы реляционной модели данных впервые были сформулиро­ваны и опубликованы в 1970 г. доктором Э.Ф. Коддом. Предло-


Номер поставщика

Фамилия

Рейтинг

Город

ПІ

Иванов

20

Москва

п2

Петров

10

Курск

П3

Сидоров

30

Краснодар

Яг (товары)


 

Номер товара

Название

Масса

Цвет

Ті

Гайка

12

Красный

Ті

Болт

17

Зеленый

Тз

Шайба

5

Голубой

Лэ (поставка товаров)


 

Номер поставщика

Номер детали

Количество

Пі

Т)

300

п,

т2

200

Пі

Тз

400

п2

Ті

300

П2

Тз

400

Пз

т2

200

П3

Тз

300

Рис. 5.6. Реляционная БД поставщиков и товаров


женные им идеи оказали большое влияние на технологию баз дан­ных во всех ее аспектах, а также на другие области информаци­онных технологий, например на искусственный интеллект и об­работку текстов на естественных языках.

При работе с реляционными моделями используется как мате­матическая терминология, так и терминология, исторически при­нятая в сфере обработки данных. Для того чтобы не возникало разночтений, ниже приведены основные формальные реляционные термины и соответствующие им неформальные эквиваленты:

Формальный реляционный термин

Неформальный эквивалент

Отношение

Таблица

Кортеж

Запись, строка

Атрибут

Поле, столбец

 

Реляционная модель БД имеет дело с тремя аспектами дан­ных: со структурой данных, с целостностью данных и с манипу­лированием данными. Под структурой понимается логическая организация данных в БД, под целостностью данных — безоши­бочность и точность информации, хранящейся в БД, под манипу­лированием данными — действия, совершаемые над данными в БД. Эти три аспекта отражают и основные процедуры процесса на­копления данных (хранение, актуализацию и извлечение).

РЕЛЯЦИОННАЯ СТРУКТУРА ДАННЫХ

Наименьшей единицей данных в реляционной модели являет­ся отдельное значение данных. Такие значения рассматриваются как атомарные, т.е. неразложимые, когда речь идет о данной мо­дели. Множество подобных значений одного и того же типа на­зывают доменом. Например, домен номеров поставщиков — это множество допустимых номеров поставщиков, домен объемов поставки — множество целых, больших нуля и меньших, напри­мер 10 000. Таким образом, домены представляют собой пулы зна­чений, из которых берутся фактические значения, появляющиеся в атрибутах (столбцах). Смысл доменов заключается в следую­щем. Если значения двух атрибутов берутся из одного домена, то имеют смысл их сравнение, а следовательно, и соединение, и объе­динение, и т.д. Если же значения атрибутов берутся из разных доменов, то всякие их сравнения лишены смысла. Отметим, что домены по своей природе являются в большей степени понятия­ми концептуальными и могут и храниться, и не храниться в базе данных как фактическое множество значений. Но они должны специфицироваться как часть определения базы данных, а опре­деление каждого атрибута должно включать ссылку на соответ­ствующий домен во избежание каких-либо двусмысленностей.

Теперь определим главный элемент реляционной структуры — отношение.

Отношение на доменах 0\,02,...,0п состоит из заголовка и тела. Заголовок содержит такое фиксированное множество ат­рибутов А\,А2,...,Ап, что существует взаимно однозначное соот­ветствие между этими атрибутами и определяющими их доме­нами = 1, п). Тело — это меняющееся во времени множество кортежей, да каждый кортеж, в свою очередь, состоит из мно­жества пар атрибутов-значений(: К,), (/ = по одной такой паре для каждого атрибута А / в заголовке. Для любой заданной пары атрибут-значение (Л/ : V/) У\ является значением из един­ственного домена которым связан атрибут Таким обра­зом, все отношения (см. рис. 5.6) соответствуют приведенному определению отношения.

Строго говоря, когда мы изображаем отношение в виде таб­лицы, мы просто используем удобный способ представления от­ношения на бумаге. Таблица и отношение в действительности не одно и то же. Дело в том, что при изображении таблицы мы явно или неявно упорядочиваем расположение столбцов (атрибутов) и строк (кортежей), хотя отношение — это математическое мно­жество, а множество в математике не обладает каким-либо упо­рядочением.

Значение п — число атрибутов в отношении — называется степенью отношения. Отношение степени один называется унар­ным, степени два —   степени три — тернарным, степе­ни п — я-арным. В приведенной на рис. 5.6 базе данных степень отношений Я\ и равна четырем, а отношения /?з — пяти. Чис­ло кортежей в отношении называется кардинальным числом этого отношения. Кардинальные числа отношений Я\ Я2 и Лз равны соответственно 3, 3 и 7. Кардинальное число отношения изменя­ется во времени (кортеж может быть добавлен или удален) в от­личие от его степени.

ЦЕЛОСТНОСТЬ РЕЛЯЦИОННЫХ ДАННЫХ

Важным следствием определений, сделанных выше, является то, что каждое отношение имеет первичный ключ, идентифициру­ющий это отношение. Поскольку отношение - это множество, а множества, по определению, не содержат совпадающих элемен­тов, никакие два кортежа отношения не могут в произвольный заданный момент времени быть дубликатами друг друга. Пусть Я — отношение с атрибутами А\,А2,-...А„. Говорят, что множе­ство атрибутов К - (А,-, А/....,А^) отношения Я является возмож­ным ключом Я тогда и только тогда, когда удовлетворяются два независимых от времени условия: уникальность и минимальность.

Первое условие указывает на то, что в произвольный задан­ный момент времени никакие два различных кортежа отношения Я не имеют одного и того же значения

Второе условие свидетельствует о том, что ни один из атри­бутов     не может быть исключен из множества без нарушения условий уникальности.

Каждое отношение обладает по крайней мере одним возмож­ным ключом, поскольку комбинация всех его атрибутов удовлет­воряет условиям уникальности. Один произвольно выбранный возможный ключ для данного отношения принимается за его пер­вичный ключ, а остальные возможные ключи называются альтер­нативными.

Помимо первичных и альтернативных ключей, идентифициру­ющих данное отношение, есть еще внешний ключ. В общем случае внешний ключ — это атрибут или комбинация атрибутов одного отношения Я", значение которого обязательно должно совпадать со значением первичного ключа некоторого другого отношения Я', причем внешний и первичный ключи должны быть определены на одних и тех же доменах. Внешние ключи в неявном виде связы­вают отношения. Примером внешнего ключа является атрибут "Номер поставщика" в отношении Ят, (см. рис. 5.6), поскольку этот атрибут может быть первичным ключом отношения

Целостность реляционной модели данных определяется дву­мя общими правилами.

1.     Целостность по сущностям. Не допускается, чтобы какой- либо атрибут, участвующий в первичном ключе базового отно­шения, принимал неопределенные значения. Базовым отношени­ем называют независимое именованное отношение (для БД по­ставщиков и товаров — это отношения Я\ и Я2) . Мотивировка этого правила определяется тем, что базовые отношения соот­ветствуют сущностям в реальном мире, а следовательно, отличи­мы друг от друга, т.е. имеют уникальную идентификацию. В ре­альной же модели функцию уникальной идентификации выпол­няют первичные ключи, и, таким образом, ситуация, первичный ключ принимает неопределенное является противоречивой и говорит о том, что некоторая не об­ладает индивидуальностью, а значит, не существует. Отсюда и название — целостность по сущностям.

2.   Целостность по ссылкам. Если базовое отношение Я" вклю­чает некоторый внешний ключ ГК, соответствующий некоторо­му первичному ключу РК какого-либо базового отношения R', то каждое значение FK в должно быть либо равным значению РК в некотором кортеже R" либо полностью неопределенным. Неопределенность внешнего ключа может возникнуть в ситуа­ции, когда, например, имеется вакансия на должность в некото­рый отдел. Для такой должности атрибут "Фамилия служащего", являющийся внешним ключом, имеет неопределенное значение в кортеже, представляющем эту штатную должность отдела.

МАНИПУЛИРОВАНИЕ РЕЛЯЦИОННЫМИ ДАННЫМИ

Виды действий (манипуляций) над данными в реляционной модели представляют собой множество операций, получивших в совокупности название реляционной алгебры.

Каждая операция реляционной алгебры использует одно или два отношения в качестве операндов и создает в результате некоторое новое отношение. Э.Ф. Коддом были определены восемь таких опе­раций, объединенных в две группы по четыре операции в каждой.

Первая группа — традиционныетеоретико-множествен- ные операции (рис. 5.7).

Рис. 5.7. Диаграммы традиционных теоретико-множественных операций: а — объединение; б - пересечение; в — разность; г — декартово произведение


В каждой из этих операций используются два операнда (от­ношения). Для всех операций, кроме декартова произведения, эти два операнда должны быть совместимы по объединению, т.е. они

должны быть одной степени и их i-e атрибуты (I = 1,п) должны быть связаны с одним и тем же доменом.

Операция "объединение". Объединением двух отношений А и В называется множество всех кортежей принадлежащих либо отношению А, либо В, либо им обоим. Символически эта опера­ция показана на рис. 5.7, а. Математически операция объедине­ния записывается так:

А1)в= {гЛе А или г .В},

где и — символ объединения;

е — знак принадлежности определенному отношению (множеству).

Операция "пересечение". Пересечением двух отношений А и В называется множество всех кортежей г, каждый из которых при­надлежит как А, так и В (рис. 5.7,

АПб= {пг и г е. В], где П — символ пересечения.

Операция "разность". Разностью между двумя отношениями А и В называется множество всех кортежей каждый из которых принадлежит А и не принадлежит В (рис. 5.7,

А\В =

где \ — символ разности;

е — символ отсутствия принадлежности отношению (множеству).

Операция "декартово произведение". Декартовым произведе­нием двух отношений А В называется множество всех кортежей г, таких, что г является конкатенацией (соединение в цепочки) некоторого кортежа а, принадлежащего А, и какого-либо корте­жа принадлежащего В (рис. 5.7, г):

А х В= {ах, ау, Ъх, Ъу,сх, су, йх, йу}.

Вторая группа — специальные реляционные операции (рис. 5.8).

Операция "селекция". Пусть гкега представляет собой любой до­стижимый оператор сравнения скаляров, например =, >, >, < и т.д. 1Ъе1а-селекцией отношения А по атрибутам х и у называет­ся множество всех кортежей t из А, таких, что истин предикат t.x theta t.y. Атрибуты х и ^должны быть определены на одном и том же домене, и для этого домена оператор theta должен иметь смысл. Вместо атрибута у может быть задана константа (напри­мер, выбрать из платежной ведомости записи о сотрудниках, имеющих зарплату 500 руб.). Таким образом, оператор theta-ce- лекции позволит получать "горизонтальные" подмножества за­данного отношения, т.е. подмножества таких кортежей заданно­го отношения, для которых выполняется поставленное условие (см. рис. 5.8, а).

Операция "проекция". Она позволяет получить "вертикальное" подмножество заданного отношения, т.е. такое подмножество, которое получается выбором специфицированных (определенных) атрибутов с последующим исключением, если это необходимо, избыточных дубликатов кортежей, состоящих из значений выб­ранных атрибутов (см. рис. 5.8,

Рис, 5.8. Диаграммы специальных реляционных операций: а — селекция; б — проекция; в — соединение; г — деление


Операция "соединение"(рис. 5.8, в). Пусть theta имеет тот же смысл, что и в операции селекции. Тогда                                                                     отно­

шения А по атрибуту х с отношением В по атрибуту у называет­ся множество всех кортежей /, таких, что / является конкатенаци­ей какого-либо кортежа а, принадлежащего А, и какого-либо кор­тежа в, принадлежащего В, и предикат а.х theta ь.у. принимает значение "истина". При этом атрибуты А.х и В.у должны быть определены на одном и том же домене, а оператор theta должен иметь смысл для этого домена. Если оператор — theta-равенство, то соединение называется эквисоединением (лат. aequus — рав­ный). Из этого определения следует, что результат эквисоедине- ния должен включать два идентичных атрибута. Если один из этих атрибутов исключается, что соединение можно осуществить с по­мощью проекции, результат называется естественным соедине­нием. Под неуточненным термином "соединение" понимают ес­тественное соединение.

Операция "соединение" похожа на декартово произведение. Отличие состоит в том, что декартово произведение предполага­ет сцепление кортежа из отношения А с каждым корте­жем из В, а в операции "соединение" кортеж из отношения А сцепляется только с теми кортежами из В, для которых выполне­но условие а.х =

Операция "деление". В простейшей форме операция деления делит отношение степени два (делимое) на отношение степени один (делитель) и создает (продуцирует) результирующее отношение степени один (частное). Пусть делимое А имеет атрибуты х и у, а делитель В — атрибут у (см. рис. 5.8, г). Атрибуты Л.^ и В.у дол­жны быть определены на одном домене. Результатом деления А на В является отношение С с единственным атрибутом х, таким, что каждое значение х этого атрибута С.х появляется как значе­ние А.х, а пара значений (х,у) входит в А для всех значений у, входящих в В. Другими словами, кортеж включается в результи­рующее отношение С только в том случае, если его декартово произведение с отношением В содержит отношение А.

Из восьми рассмотренных нами реляционных операций пять являются базовыми. Это селекция, проекция, декартово произ­ведение, объединение и разность. Остальные три операции мо­гут быть определены через базовые. Например, естественное со­единение может быть выражено как проекция селекции декарто­ва произведения.

Назначение реляционной операции присваивания состоит в том, чтобы сохранить значение какого-либо алгебраического выражения.

Операции реляционной модели данных дают возможность произвольно манипулировать отношениями, позволяя обновлять БД, а также выбирать подмножества хранимых данных и пред­ставлять их в нужном виде. Таким образом, особенностями, оп­ределившими преимущества реляционной модели, являются:

      множество объектов реляционной модели БД однородно — структура БД определяется только в терминах отношений;

     основная единица обработки в операциях реляционной мо­дели не запись (как в сетевых и иерархических моделях), а множе­ство записей — отношение.

НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ АППАРАТ ОПИСАНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ В РЕЛЯЦИОННЫХ БД

Функционирование материальных систем может быть описа­но в форме сообщений. Сообщение о событиях, происходящих в материальной системе, представляет собой информационное ото­бражение материальных процессов.

Сообщение может быть выражено на естественном языке, однако часто применяют форматированные сообщения, когда в них приводятся названия опорных свойств (параметров) проис­ходящего события и их значения.

Форматированные сообщения — наиболее массовый вид со­общений, хранимых и обрабатываемых в

Набор сообщений, истинных для соответствующей матери­альной системы, непротиворечивых по отношению друг к другу и к концептуальной схеме, является базой данных.

Сообщения в БД обычно представляются в форматирован­ном виде и хранятся в виде единиц информации. Единицей инфор­мации называется набор символов, которому придается опреде­ленный

Минимально необходимы две единицы информации — атри­бут и составная единица информации (СЕИ).

Атрибутом называется информационное отображение отдель­ного свойства некоторого объекта, процесса или явления. Лю­бое сообщение, как правило, записывается в форматированном виде как указание свойств (параметров) предметов, о которых мы говорим. Поэтому информационное отображение любого явления представляет собой набор соответствующим образом подобранных атрибутов.

Составная единица информации — это набор, состоящий из атрибутов и, возможно, других СЕИ. Простейшими СЕИ явля­ются таблицы. СЕИ позволяет создавать произвольные комби­нации из атрибутов.

Разработка баз данных, как известно, начинается с построе­ния ее концептуальной схемы (модели).

Концептуальная схема (от слова concept — понятие) представ­ляет собой описание структуры всех единиц информации, храня­щихся в БД. Под структурой понимается вхождение одних еди­ниц информации в состав других единиц информации. Следует отметить, что БД в целом также является                                                                   информации.

Если рассматривать единицы информации как информационные объекты, то можно говорить об их свойствах. В то же время еди­ницы информации — это нефизические объекты, так как они не занимают место в пространстве.

Простейшими характеристиками СЕИ являются имя, струк­тура и значение. Имя СЕИ — это ее условное обозначение в про­цессах обработки информации. Структура СЕИ показывает вза­имосвязь входящих в нее единиц информации.

Существует сравнительно много способов описания структу­ры СЕИ. Для описания, не зависимого от конкретных языков программирования и СУБД, достаточно указывать после имени СЕИ список имен входящих в нее атрибутов и СЕИ. Этот список указывается в круглых скобках, а имена внутри скобок перечис­лять через запятую. Имя СЕИ может сопровождаться размерно­стью, т.е. указанием на количество одинаковых по. структуре зна­чений этой СЕИ. Размерность, если она не равна 1, указывается в скобках после имени СЕИ.

Значением СЕИ называются набор значений непосредственно входящих в нее атрибутов и набор собраний непосредственно входящих в нее СЕИ. Одно значение СЕИ при хранении ее в па­мяти ЭВМ часто называется записью. Все языки программирова­ния содержат средства описания структуры СЕИ. Над СЕИ про­изводятся нижеследующие операции.

Присвоение единице информации нового имени называется пе­реименованием, объявление синонима — это установление вто­рого, третьего и т.д. равноценного имени для единицы инфор­мации.

Над значением атрибута производится всего одна операция — перекодирование, т.е. существующий код заменяется на новый для всех значений.

Выборка — операция выделения подмножества значений СЕИ, которые удовлетворяют заранее поставленным условиям выборки.

Корректировка означает выполнение одной из операций:

   добавление нового значения СЕИ;

   исключение существующего значения СЕИ;

   замена некоторого значения СЕИ на новое значение.

Декомпозиция — операция преобразования исходной СЕИ в

несколько СЕИ с различными структурами. В результате деком­позиции одновременно производится преобразование множества значений.

Композиция — операция преобразования нескольких СЕИ с различными структурами в одну СЕИ. Декомпозиция и компози­ция являются взаимообратными операциями.

Нормализация — это операция перехода от СЕИ с произволь­ной структурой к СЕИ с двухуровневой структурой. Одновре­менно происходит перекомпоновка значений СЕИ.

Свертка — операция преобразования СЕИ с двухуровневой структурой в СЕИ с произвольной многоуровневой структурой.

При анализе экономических документов ставится задача раз­деления документа на элементарные осмысленные фрагменты, называемые показателями. Это позволяет установить смысловые взаимосвязи между различными                                 обеспечить одина­

ковое понимание всеми пользователями применяемых единиц информации и их единое обозначение, использовать полученные результаты для определения структуры базы данных.

Показатель представляет собой полное описание количествен­ного параметра, характеризующего некоторый объект или про­цесс. Соответствующее описание произвольного свойства (нео­бязательно количественного) называется атомарным фактом.

Чтобы точнее характеризовать атрибуты, образующие пока­затель, необходимо отметить существенные различия свойств, которые отображаются атрибутами. Материальные процессы, как известно, имеют качественную и количественную характери­стики. Соответственно и атрибуты должны разделяться на два класса, которые называются "атрибуты-признаки" и "атрибуты- основания". Атрибут-признак представляет собой информаци­онное отображение качественного свойства некоторого объек­та, предмета, процесса, а атрибут-основание является отображе­нием их количественного свойства. В состав показателя должны входить один атрибут-основание и несколько атрибутов-призна­ков, однозначно характеризующих условия существования осно­вания.

Как единица информации, показатель является разновиднос­тью СЕИ. Схематично структура показателя П представляется выражением

где            — атрибуты-признаки;

Q — атрибут-основание.

Если представить себе показатель с двумя, например, атрибу­тами-основаниями, то его можно разделить на две части, в каж­дой из которых будут один атрибут-основание и характеризую­щие его признаки. Полученные части содержат меньше атрибу­тов и поэтому соответствуют определению показателя.

Таким образом, в показателях отображаются количественные свойства объектов и процессов. Вместе с тем существуют доку­менты, не содержащие атрибутов-оснований, например анкеты кадрового учета, сведения о структуре подразделений предприя­тия и т. д. Следовательно, не вся экономическая информация мо­жет быть представлена в форме показателей.

Минимальный набор атрибутов показателя должен содер­жать:

    атрибуты, отображающие идентификаторы объектов;

    атрибуты, отображающие признак времени;

     атрибут, отображающий некоторое количественное свой­ство объекта или взаимодействия.

При установлении признаков и оснований в конкретных до­кументах необходимо учитывать следующие закономерности:

1)    если значение атрибута является исходным данным или ре­зультатом арифметической операции — это основание;

2)    если значение текстовое — это признак;

3)    если атрибут обозначает предмет — это признак;

4)   если атрибут в некотором показателе является признаком (основанием), он будет играть эту роль и в других показателях;

5)   если показатели описывают сходные процессы, их признан­ные части совпадают;

6)    если основание показателя вычисляется по значениям дру­гих оснований, то набор признаков такого показателя есть объе­динение признаков, связанных с этими основаниями.

Критерием качества создания базы данных может служить минимальная избыточность хранимой информации. Обычно ми­нимальная избыточность выражается принципом: каждое сооб­щение хранится в БД один раз. Соблюдение этого принципа дает ряд преимуществ:

    сокращается объем памяти ЭВМ, требуемой для хранения базы данных;

    сокращается трудоемкость ввода данных в ЭВМ и упроща­ется контроль за достоверностью вводимой информации;

     упрощаются алгоритмы корректировки данных, так как корректировка сообщения может быть проведена за одно обра­щение к базе данных.

Использование аппарата экономических показателей позво­ляет создать структуру БД с минимальной избыточностью, если сначала расчленить все сведения, циркулирующие в ЭИС, на по­казатели, а потом объединить атрибуты родственных показате­лей по принципу: в один файл включается группа экономических показателей с одинаковым составом атрибутов-признаков.

Одна из причин выделения показателей в особую разновид­ность единиц информации заключается в том, что показатель является минимальной группой атрибутов, сохраняющей инфор­мативность (осмысленность) и поэтому достаточной для образо­вания самостоятельного документа.

Для показателей, описывающих экономические процессы (взаи­модействие объектов), можно классифицировать их составные части:

     формальную характеристику, указывающую на алгоритм получения атрибута-основания в показателе;

    перечень объектов, участвующих в процессе;

   название процесса;

   единицу измерения атрибута-основания;

    определение момента времени или периода времени;

   название функции управления;

♦ название экономическом системы, в которой происходит описываемый процесс.

Указание всех названных частей необходимо для точного обо­значения показателя. Атрибуты-признаки показателя должны отображать в обязательном порядке лишь перечень объектов, участвующих в процессе, и период (момент) времени. Очень час­то в показатель включается признак, отмечающий единицу изме­рения, а остальные характеристики показателя обычно указыва­ются в его названии, а не в хранимых значениях.

Показатель удобно применять как обобщающую единицу из­мерения объема данных.

Существует аналогия между экономическими показателями и переменными с индексами, которые рассматриваются, например, в линейной алгебре. Так, показатель П (Код материала, Цена) соответствует величине С(/), где С — цена материала с г-м Кодом материала. Переменная С соответствует атрибуту-основанию Цена, индекс i — атрибуту-признаку Код материала. В общем случае переменная всегда отображает атрибут-основание, а ин­дексы этой переменной — значения соответствующих атрибутов- признаков показателя.

Естественное отличие состоит в том, что индекс переменной С обычно изменяется от 1 до некоторого фиксированного значе­ния, а номенклатурные номера материалов (и вообще любые зна­чения атрибутов-признаков) могут кодироваться не только по­рядковыми кодами, но и другими способами.

Закономерности, установленные в математике для арифметичес­ких операций над переменными с индексами, естественно, трансфор­мируются в правила арифметических действий над показателями.

5.2.2. ОБЪЕКТНАЯ МОДЕЛЬ БАЗ ДАННЫХ

В последние годы все большее признание и развитие получа­ют объектные базы данных  толчок к появлению которых дали объектно-ориентированное программирование и использо­вание компьютера для обработки и представления практически всех форм информации, воспринимаемых человеком.

Объектно-ориентированное программирование (ООП) в от­личие от структурного делает акцент не на программные струк­туры (циклы, условия и т.д.), а на объекты. Объектом называют

почти все, что представляет интерес для решения задачи на компьютере. Это могут быть экранное окно, кнопка в окне, поле для ввода данных, пользователь программы, сама про­грамма и т.д. Тогда любые действия можно привязать к такому объекту, а также описать, что произойдет с объектом при вы­полнении определенныхдействий (например, при "нажатии" кноп­ки). Многократно используемый объект можно сохранить и при­менять его в различных программах.

Таким образом, при объектно-ориентированном программи­ровании создают необходимые объекты и описывают действия с ними и их реакцию на действия пользователя. Если создан и оп­ределен достаточно большой набор объектов, то написание про­граммы будет состоять в том, чтобы включить в нее и связать с ней те или иные объекты, обеспечивающие выполнение необхо­димых пользователю функций.

Объект — достаточно крупный блок функционально взаимо­связанных данных, при извлечении которого из ОБД включают­ся процедуры преобразования и отображения данных по про­граммам, входящим в состав объекта. Типы и структуры данных, из которых состоит объект, могут быть различными у разных объектов и создаваться самим программистом на основе стан­дартных типов данных используемого языка программирования. Создаваемые и описываемые программистом типы данных полу­чили название абстрактных типов данных.

Таким образом, объектом называется программно-связанный набор методов (функций) и свойств, выполняющих одну функци­ональную задачу. Например, кнопка управления на экране — это объект, с которым происходят события, который обладает свой­ствами, описывающими его внешний вид и назначение, и набо­ром методов для управления его поведением на экране.

Свойство — это характеристика, с помощью которой описы­ваются внешний вид и работа объекта.

Событие — это действие, которое связано с объектом. Собы­тие может быть вызвано пользователем (щелчок мышью), ини­циировано прикладной программой или операционной системой.

Метод — это функция или процедура, управляющая работой объекта при его реакции на событие.

Объекты могут быть как визуальными, т.е. их можно увидеть на экране дисплея (окно, пиктограмма, текст и т.д.), так и невизу­альными (например, программа решения какой-либо функцио­нальной задачи).

Если набор объектов имеет описание (концептуальная модель), указаны свойства и логические связи между объектами (логичес­кая модель) и известно их местонахождение в памяти ЭВМ (фи­зическая модель), то это позволяет извлекать объекты и приме­нять их в соответствии с назначением многими пользователями. Следовательно, организуется объектная база данных.

Создание объектов — весьма трудоемкая программистская работа. Поэтому для облегчения труда прикладных программис­тов системными программистами созданы программы и разви­ваются системы программирования, поддерживающие ООП. В этих системах упорядочены и унифицированы многие процеду­ры создания объектов, разработаны шаблоны (классы) для опи­сания методов и свойств объектов и т.д.

В настоящее время многие известные фирмы, занимающиеся разработкой программных продуктов, предлагают системы ООП. Например, широко известны такие продукты фирмы Microsoft, как Visual Basic, Visual FoxPro, Access, SQL Server. Такие системы не только упрощают создание объектов, но и позволяют органи­зовать ОБД, и предоставляют средства работы с ней. Помимо поддержки ООП и ОБД перечисленные системы дают возмож­ность создавать реляционную БД и манипулировать ею, что, впрочем, является их основным

Объектные модели данных еще не имеют строгой теоретичес­кой основы (как, например, реляционные), что затрудняет их со­здание и использование. Однако развитие средств мультимедиа, вычислительных сетей и передачи по ним аудио- и видеообъек­тов заставляет интенсифицировать поиски в направлениях как создания теории, как и практической реализации надежных сис­тем объектных баз данных.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 
25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47  Наверх ↑