Prima di conoscere un concetto come i modelli di dati, studiarne i tipi, le classificazioni e anche considerare una descrizione dettagliata, è necessario comprendere il significato stesso dell'informatica, che include questi concetti e tutte le aree, ha studiato. In questo articolo considereremo i termini e i pilastri di base di questa scienza, in particolare parleremo dei tipi di strutture dati, delle relazioni in esse contenute e di molto altro.
Che cos'è l'informazione e l'informatica?
Per passare allo studio della struttura del modello di dati, devi capire quali sono in linea di principio questi dati e informazioni.
Assolutamente in qualsiasi momento dell'esistenza della società umana, le informazioni hanno giocato un ruolo enorme, cioè le informazioni ricevute da una persona dal mondo vasto e diversificato che ci circonda. Ad esempio, anche le persone primitive ci hanno lasciato informazioni sul loro modo di vivere semplice e sulle loro tradizioni con l'aiuto di pitture rupestri.
Da allora, le persone hanno fatto numerose scoperte scientifiche, raccolto informazioni sui loro predecessori e accumulato informazioni di tutti i giorninotizie, ottenendo così sempre più volumi di informazioni e conferendo loro qualità come valore e affidabilità.
Nel corso del tempo, la quantità di informazioni è diventata così vasta ed enorme che l'umanità non è stata in grado di archiviarle in modo indipendente nella sua memoria, elaborarle manualmente ed eseguire qualsiasi azione su di esse. Ecco perché c'era bisogno della scienza fondamentale di oggi: l'informatica, il cui scopo include il campo dell'attività umana associato a varie trasformazioni dell'informazione. L'informatica copre quasi ogni area della nostra vita: dai semplici calcoli matematici alla complessa progettazione ingegneristica e architettonica, nonché alla creazione di film d'animazione e d'animazione. Si pone obiettivi di base come l'elaborazione automatizzata, la strutturazione, l'archiviazione e la trasmissione di informazioni.
Nell'argomento di oggi, toccheremo in modo specifico la strutturazione delle informazioni, ovvero parleremo del modello dei dati. Tuttavia, prima di ciò, dovrebbero essere chiariti alcuni altri punti direttamente correlati all'argomento della nostra conversazione. Vale a dire: database e DBMS.
Database e DBMS
Le banche dati (DB) sono un tipo di informazione strutturata.
Il termine si riferisce a un insieme condiviso di informazioni che è logicamente correlato. I database sono strutture utilizzate attivamente in siti dinamici con enormi quantità di informazioni. Ad esempio, queste sono le risorse di vari negozi online, portali di fondimedia o altre fonti aziendali.
I sistemi di gestione di database (DBMS) sono un insieme di vari software progettati per creare database, mantenerli nella forma corretta e organizzare una rapida ricerca delle informazioni richieste in essi. Un esempio di DBMS ampiamente utilizzato è Microsoft Access, che viene rilasciato in un'unica riga di Microsoft Office. Una caratteristica distintiva di questo DBMS è che, grazie alla presenza del linguaggio VBA al suo interno, è possibile creare applicazioni in Access stesso che funzionano sulla base di database.
Le banche dati possono essere classificate in base a diversi criteri:
- Secondo il tipo di modello (saranno discussi).
- Per posizione di archiviazione (disco rigido, RAM, dischi ottici).
- Per tipo di utilizzo (locale, ovvero un utente ha accesso ad esso; medio, ovvero i dati nel database possono essere visualizzati da più persone; generale - tali database si trovano su diversi server e personal computer, ovvero la possibilità di visualizzare le informazioni in cui hanno diritto a un gran numero di persone).
- Secondo il contenuto delle informazioni (scientifiche, storiche, lessicografiche e altre).
- Per il grado di certezza della base (centralizzata e distribuita).
- Per omogeneità (rispettivamente eterogenea e omogenea).
E anche per molte altre funzioni meno significative.
La parte principale di un tale database sono i modelli di dati. Loro rappresentanoun insieme di strutture informative e di operazioni per la sua elaborazione, semplificando e accelerando il processo di organizzazione della ricerca delle informazioni richieste.
Modelli di sistema dati: classificazione
Esistono un'ampia varietà di database, ma sono tutti basati su modelli più comuni e fondamentali. Anche la classificazione dei modelli di dati informativi è suddivisa in molti tipi diversi. Ecco le categorie più comunemente utilizzate:
- modello gerarchico;
- diagramma di rete;
- modello relazionale;
- schemi orientati agli oggetti.
Tutti questi tipi di modelli di dati differiscono l'uno dall' altro per la natura della presentazione e della memorizzazione delle informazioni al loro interno.
Criteri per la scelta del modello giusto
L'utente può creare un database con uno qualsiasi dei tipi di cui sopra. Tuttavia, va notato che la scelta del modello di dati determina la dipendenza da alcuni fattori.
Il criterio più importante è se il DBMS utilizzato dal client supporta un modello particolare. La maggior parte dei DBMS sono costruiti in modo tale che all'utente venga presentato un modello di dati da utilizzare, tuttavia alcuni di essi supportano diversi analoghi contemporaneamente. Diamo un'occhiata alle loro caratteristiche una per una.
Modello gerarchico
È uno dei tipi di modelli di presentazione dei dati, che li organizza come una raccolta di elementi disposti in ordine dal generale al particolare.
La struttura è un albero capovolto. Per accedere a un file specificoc'è un modo.
Un modello gerarchico deve soddisfare tre condizioni di base:
- Ogni nodo di livello inferiore può essere connesso solo a un nodo di livello superiore.
- C'è un solo nodo radice principale nella gerarchia, che non è subordinato a nessun altro nodo ed è al livello più alto.
- C'è un solo percorso per qualsiasi nodo nella gerarchia dal nodo radice.
Il tipo di relazione è uno-a-molti.
Modello di rete
Si basa in gran parte su quello gerarchico, avendo molto in comune con esso. La principale differenza tra i due è il tipo di collegamento, che implica una relazione molti-a-molti, il che significa che possono esistere collegamenti tra nodi diversi.
Il vantaggio del modello di rete è che consuma meno risorse del PC in termini di memoria e velocità rispetto ad altri modelli.
Lo svantaggio di questo schema è che se è necessario modificare la struttura dei dati archiviati, sarà necessario modificare tutte le applicazioni che funzionano sulla base di questo modello di rete, poiché tale struttura non è indipendente.
Modello relazionale
Oggi è il più comune. Gli oggetti e le relazioni tra di loro in questo modello di dati sono rappresentati da tabelle e le relazioni in esse contenute sono considerate oggetti. Le colonne in una tabella di questo tipo sono chiamate campi e le righe sono chiamate record. Ogni tabella del modello relazionale deve soddisfarele seguenti proprietà:
- Assolutamente tutte le sue colonne sono omogenee, ovvero tutti gli elementi che si trovano in una colonna devono avere lo stesso tipo e dimensione massima consentita.
- Ogni colonna ha il proprio nome univoco.
- Non dovrebbero esserci righe identiche nella tabella.
- L'ordine di visualizzazione di righe e colonne nella tabella può essere arbitrario.
Il modello relazionale tiene conto anche dei tipi di relazioni tra queste tabelle, incluse le relazioni uno-a-uno, uno-a-molti e molti-a-molti.
I database basati su un modello relazionale tabulare sono flessibili, adattabili e altamente scalabili. Ogni oggetto dati è suddiviso nei frammenti più piccoli e utili.
Modello orientato agli oggetti
In un modello di costruzione di dati orientato agli oggetti, i database sono definiti da un insieme di elementi software riutilizzabili con funzioni correlate. Esistono diversi database orientati agli oggetti:
- Database multimediale.
- Database ipertestuale.
Il primo include dati multimediali. Può contenere varie immagini che, ad esempio, non possono essere memorizzate in un modello relazionale.
Un database ipertestuale consente a qualsiasi oggetto di database di essere collegato a qualsiasi altro oggetto. Questo è abbastanza conveniente per organizzare la comunicazione in un insieme di dati disparati, tuttavia, un tale modello è tutt' altro che ideale durante la conduzioneanalisi numeriche.
Forse il modello orientato agli oggetti è il modello più diffuso e utilizzato, poiché può contenere informazioni sotto forma di tabelle, come quelle relazionali, ma, a differenza di esso, non si limita ai record tabulari.
Un po' più di informazioni
Il modello gerarchico è stato utilizzato per la prima volta nell'informatica negli anni '60 del secolo scorso da IBM, ma oggi la sua popolarità è diminuita a causa della bassa efficienza.
Il modello dati di rete era già popolare negli anni '70, dopo essere stato ufficialmente definito dalla Conference on Database System Languages.
I database relazionali sono generalmente scritti in Structured Query Language (SQL). Questo modello è stato rilasciato nel 1970.
Conclusioni
Quindi, possiamo riassumere le questioni che abbiamo considerato oggi con le seguenti brevi conclusioni:
- I dati sui personal computer (PC) possono essere archiviati strutturalmente sotto forma di database speciali.
- Il cuore di ogni database è il suo modello.
- Ci sono quattro tipi principali di modelli di dati: gerarchico, di rete, relazionale, orientato agli oggetti.
- Nel modello gerarchico, la struttura sembra un albero capovolto.
- Nel modello di rete, ci sono collegamenti tra nodi diversi.
- Nel modello relazionale, le relazioni tra gli oggetti sono rappresentate come tabelle.
- In un modello orientato agli oggetti, le relazioni tra gli elementi possono essere rappresentate da tabelle, ma non sono limitate a esse.
In quest'ultimo caso, ad esempio, potrebbe essercitesto e immagini.
