Модельдеу

    Даталогиялық модельді жобалаған барлық қадамдары итеративті істеледі. Сонымен қатар даталогиялық жобалау деңгейдің ішінде де, басқа ДБ жобалау деңгейлерінде де итерация болуы мүмкін.

II Даталогиялық модельдердің ерекшеліктері

2.1 Іштей жазу құрылымы

Мәліметтер базасында модельдердің құрылымымен бөлуді қадағалау керек (іштей жазуды және сыртқы жазуды ). Іштей жазу құрылымы сызықтық немесе иерархиялық болуы мүмкін . Сызықтық құрылымда жазу қарапайым элементтерден тұрады (көбінде жолдар аталады) оларды жазғанда бір – бірінің артынан жазуды қадағалау керек немесе басқаша айтқанда жазу құрылымы нормаланған болады.

    Иерархиялық іштей жазу құрылымы жағдайда, жазу құрылымына  тек қана қарапайым емес сонымен қатар құрамдас компоненттер де кіреді. Олар векторлар болуы мүмкін (біртипті элементер қайталанып келсе), қайталанып келетін группалар (жазудың   ішінде бірнеше құрамдас информациялық бірліктерінің даналары, бірнеше әртипті элементерді кірістіретін ), сондай – ақ, іштей жазуында қайталанбайтын информациялық құрамдас бірліктері. Мыс: Егер де біздің жазуында ТҰЛҒА болса, онда соның ішінде қарапайым элементер кіруі мүмкін, Табельдік НОМЕР, ФАМИЛИЯ т.б. АҒЫЛШЫН ТІЛІ векторы (тұлға бірнеше ағылшын тілдерін меңгергендігін топшыланады) қайталанатын группа ЖҰМЫС, ТІЗІМ, ТАҒАЙЫНДАУ КҮНІ, ШЫҒУ КҮНІ, ЖҰМЫС ОРНЫ, ЛАУАЗЫМЫ, сонымен қатар қайталанбайтын группа АДРЕСІ, ҚАЛА, КӨШЕ, ҮЙІ, КВАРТИРА элементтерден құрайтын.

   Иерархиялық жазу құрылымы көп деңгейлік болуы мүмкін:Ұстаным ережелері бойынша өте күрделі құрылымдар болуы мүмкін. Мыс: Қайталанатын группа құрамына сапалық құрамдас компонент ретінде басқа қайталанатын группа кіреді. Дегенмен әртүрлі себептермен (жүзеге асыру қиындығына байланысты) нақты МББЖ – да айырмашылық шектеулер болады, Мыс:Қайталанатын группа бірінші иерархиялық деңгейде болуы мүмкін.

    Өзіндік жазу құрылымда тәуелді және тәуелсіз құрылымымен болуы мүмкін. Соңғысы көбінде білдіреді, егер де нақты обьектке жазуда кез – келген компоненттің мағынасы болмаса, сол компоненттің берілген жазуда болмауын білдіреді. Мыс: бір қызметкер жоғарғы  оқу орнын бітірсе, ғылыми дәрежесі және ғылыми атағы, сол ЖОО  бітірген жылы ғылыми дәрежесі, ғылыми атағы берілген күні сол қызметкердің жазуында сақталады. Егер басқа қызмекерде осы белгілер болмаса, сол жазуында да осы жолдар болмайды.

     Жазудың басқа ерекшеліктері оның ұзындығы болып табылады. Осы белгі бойынша жазу тәуелді мен тәулсіз және белгісіз ұзындығымен бөлінеді. Жазу тәуелді ұзындығымен сипатталады, сол арқылы оның тәуелді ұзындығын сол жолдар иемденеді немесе кез – келген жолдардың мүлдем болмауы, немесе қайталанатын компоненттерге бірнеше экземплярдің болуы қалайды.

    Жолдардың негізгі тән белгілер олардың ұзындығының түрі болып табылады. Болып  отырған МББЖ жолдар түрлері ұстанатын терімдер бойынша бөлінеді, бірақ осы терімді көбейту туралы беталыс болып тұр. Қазіргі уақытта көптеген МББЖ, кәдімгі қарапайым жолдар, символдық және сандық түрлерімен қатар мерзім түрлер, логикалық жолдар және ақша түр жолдар енгізуге болады. Кейбір жүйелер қолданушының жолдардың түрлерін енгізуге мүмкіндік береді.

2.2 Сыртқы жазу құрылымы

МББЖ дәстүрлі бөлінеді типтер бойынша мәлімет модельдер реляциялық иерархиялық және желілік. Олардың жазу байланыстылығына сипаттауға  негізделеді. Олардың терминологиялық айырмашылыққа қарамастан кез – келген моделдің негізгі компоненттері жазу құрайтын файлдардан тұрады.

     Классикалық иерархиялық моделдерде бір файл болады, сол файл құрылымға кірер есік болады. Қалған файлдар өз арасында байланыста болады. Солардың  әрбіреуі түбір шыңнан басқасы және бір нәтижелік шын бар болады(ата – ана  ) және кез – келген бағынышты шыңңан (балалар) негізделеді. Файл “ата – ана” және тудырған файл жазу  арасында қатынас 1:М болады (кейбір жағдайларда 1:1).

   Желілік модельдерде егер оған ешқандай шектеу қоймаса ұстанымда жүйеге кез – келген файл нүктелік кірер есік болады, файлдың әрбіреуі сандық бассыздық басқа файлдармен қатынаста болуы мүмкін және жазулар арасында байланысқан файлдар арасында кез – келген қатынастар болуымүмкін (1 : 1, 1 : М, М : М). Бірақ  шыңдығында МББЖ – да модельге әртүрлі шектеулер қойлады. Желілік МББЖ әртүрлі файлдармен болуы мүмкін. Олардың ішінде файлдар екі типті болады: негізгі және тәуельді. Қандай МББЖ – де жүйелік деректерге кірер есік тек қана негізгі файлдар болады, өз арасында байланыстылық тек әртипті файлдар болады.

     Көптеген МББЖ – де М : М деген қатынас қолданбайды. Сондай модельдерде әрбір байланыс жұп файлдар арасында бөлінген түрде ауысқанда және әрбіреуінің ішінен бір файл осы жұпта “иеленуші” болып жарияланады,  ал басқасы “мүше”.  Жазулардың ішінде қатынас “иеленуші” және “мүше”  - 1: М болады.

     Иерархиялық және желілік модель файлдар арасындағы қатынас жүйелік деректер құрылымы сипатталғанда аңықталады және физикалық беріледі әртүрлі көрсеткіштер арқылы. Реляциялық модельдерде өзіндік аталымы қолданады, бірақ ол модельдің елеулігін  өзгертпейді. Көп жағдайда жалғыз модеьдік шектеуге әртүрлі  МББЖ – де әртүрлі аталымдар қолданады. Логикалық  деңгейде элемент көп жағдайда атрибут; сонымен қатар ол үшін бағана термині қолданады, жол т.б. Жиынтық атрибуттардың жиынтығы жолды құрайды (синонимдік терминдер – “қатар” “жазу”, “кортеж”).Жолдардың жиынтығы қатынасты құрайды (“таблица”, “деректер базасының файлы”). Деректер базасы ұғымы барлық реляциялық МББЖ қатынастардың көптігін қолдануы болмайды (сол сияқты ДБ жасағанда, бөлінген қатынастар (файлдар) сипатталады, ол бүкіл деректер базасына дербес информациялық бірлікке ешқандай сипаттау қарастырмаған ).

    Реляциялық модельде файлдар арасында байланыс нақты түрде қарастырылмайды. Олар орнатылады динамикалық түрде деректердің өңдеу кезіндегі сәйкес жолдардың тендік мағыналарда.

        Желілік және иерархиялық модельдерде жазу құрылымы кез – келген болуы мүмкін. Реляциялық модельдерде жазу құрылымы сызықтық болуы қажет. Аңықталуы бойынша әрбір қатынастың өзіндік кілті болады атрибут (қарапайым кілт) немесе атрибуттардың жиынтығын (құрама кілті) сәйкестіретін кортеж. Кейбір жағдайларда қатынастарда бірнеше мүмкін болатын кілттер болады. Өкінішке орай реляциялық МББЖ – дің ішінен барлығы кілттік концепциясын қолданбайды, себебі осы жағдайда көптеген  проблемалар (көбінесе, кілттің уникалды болуын тексеру және кейбір шектеулерін қадағалауды ескеру) қолдануға жүктеледі. Тәуілдігіне қарамастан МББЖ жазуда кілттердің сипатталуын талаптардың бар немесе жоқ болуына қарамастан, деректер базасының жобалаушы түсіну  керек, қандай кілт әрбір қатынастың болады. Бірнеше мүмкін болатын кілттердің ішінен біреуі таңдалады да бірінші кілт болып сипатталады.

     Атрибут немесе атрибуттар группасы қарастыратын қатынастарда кілт болатыны сипаттайтын, ал басқа қатынастарда керісінше  кілті саналатын сыртқы кілті болып аталады.

    Егерде кез – келген таблица өзінің құрамында сыртқы кілтті ұстайтын болса, онда ол

а) құрамына бірінші кілті ұстайтын таблицамен логикалық түрде                                               байланысқан.

б) сол қатынастың  өзіндік белгісі “біреудің – көбілергге ”(құрамында сыртқы кілті ұстайтын таблица осы қатынастың “көбілер ”жағында орналасады ) .

   Өзінше түсініктері бойынша “ата - ана” – “бала ” иерархиялық модельде файл “иеленуші ” – файл “мүше” желілік модельдерде және байланыс “кілт ” – “сыртқы кілт ” реляциялық модельдерде біртүрлі қатынасты береді – жазудың ішінде сәйкес файлдарда  1 : М қатынастың болуы. Реляциялық МББЖ – де  көбінде “көзқарас” (viev) мағынасы қолданылады. Ол виртуалдық таблицаны сипаттайды. Бірнеше жолдармен бағаналардың жалпы мағыналар логикалық қосылу нәтижесінде және мүмкін жолдардың біріккендігін көптүрлігін кірістіреді. Берілген немесе таңдалған шартпен болады. Осы мағына деректер банкінің дәстүрлі “сызбанұсқа” мағынасы кеңейтеді. Айыру және жалпы модельдердің  әртүрлі класстардың түсінігі деректер базасының құрылымын жобалауда жалпы қатынасты қолдануға мүмкіндік береді, модельдердің бір түрден екінші түрге өзгертілуі мүмкіндігінің, құралдарын қолдануға көбінесе тілдік бір модельдің классымен басқаларымен жүмыс істеуге арналған.

2.3 Желілік МББЖ тендес файлдармен даталогиялық жобалау.

   Тендес желілік  файлдармен МББЖ – ді даталогиялық жобалау, реляциялық МББЖ жобалаумен көбінесе ұқсас болып келеді. Айырмасы тізімдерін құрастыру керектігіне болады. Егер желілік  МББЖ  қолдануға тек қана сызықтық құрылымдық жазуды мүмкіндігігн берсе, онда пәндердің бөліктері артындағы қатынас сыртай жазулардың байланыстар арқылы да сонымен қатар келістірілген іштей жазумен де берілуі мүмкін.

   Егер де сізде деректер базасының реляциялық жобаланған құралымымен болса, және сіз барлық жерде тізімін, байланыстың “кілт – сыртқы кілт” кілттен сыртқы кілтке көрсеткіш ретінде жариялайтын болсаңыз, онда сіз желілік модельге түзетілген құрылымын алатын боласыз. Мүмкін ол басқа құрылымдарға қарағанда рациональсыз болуы мүмкін. 1.9. Суретте осындай

Тәсілмен деректер базасының құрылымы көрсетілген.

ФАК                                                                                                          

КАФ

Қызметкер

Ағ.т. менг.                                                                                           Балалар

Ағ. Т.

Сур.1.1.  Реляциялық модель арқылы алынған даталогиялық модель желілік                                     деректер базасы.

    Егер пәндік облыста обьект көптеген қасиеттерін иеленіп отырса, осы жағдайда бөлек файлдарды көрсету үшін қолдану керегі болмайды. Векторларды қолдануға болады, бір жазуда бірнеше файлдарды жариялауға болады(егер обьекте бірнеше көптік қасиеттері болса және де олар барлығы бір файлда жариялануы мүмкін).

    Егер обьект құрамдас қасиетті иеленсе, онда осы жағдайда группаны қолдануға болады, егер де осы қасиет қайталанатын болса, группада қайталанатын болады.Суретте 1.2 .  Обьектке   мүмкін болатын жазу құрылымы көрсетілген.

Тұлға

Сур.  1.2. “Обьект – қасиет ” іштей жазу құрылымын қолданғанда көрсетілуі.

Егер боьект нақты қасиеттерін иеленсе және МББЖ жолдарын жойылуын мүмкіндігін сипатталады, осы жағдайда осындай мүмкіндікті қолдану керек.

      Егер жұп боьектілер арасында обьектке бөлек файлдарды жасауға болады және тізімін жариялап, осы файл иеленуші болады, обьектке сәйкестендіреді, осы “1” жағында байланыста орналасқан. (1.3 а суретте) қайталанатын группаның ішкі жазуында қолдануға мүмкіндік береді, оған обьектің атрибуттарын кіргізіп “М” осы жағдайда қарастыратын жағында орналасқан (1.3. б) .

       Проектің шешімін тандаған кезінде желінің қуатын ескерілуі қажет (үлкен қуатты ұзын жазулардың пайда болуына әкелед, осы жағдай кедергі болуы мүмкін, басқа сөздермен айтқанда, қайталанатын группаны тізімнің орнына қолданғанда тек, егер “көптік” обьектінің экземплярларының саны көп болмаса) “көптік” обьектінің басқа байланыстарға қатысуы (егер ол басқа желілерде болса, онда оны бөлек файл енгізу керек ) қолданушылар сұранымның ерекшеліктері (мыс: “көптік ”обьектте информация керек болған жағдайда, онда оны бөлек файлда сақтау керек).Көп жағдайда пәндік облыстағы әрбір обьектке бөлек файлды құрау қажет етеді, осы жағдайда сияқты, жобаланған деректер базасының ең жақсы адаптациялық қасиеттері болады.

Қызметкер                                                                     

А)

          Қызметкер

Б)  

        Балалар

Сур. 1.3.   М : М қатынасты сипаттағанда тізімнің қолдануы.

А) инфологиялық модельдің фрагменті.

Б) даталогиялық конструкция.

А)                                                              б)

Сур.1.4 .   Көп деңгейлік иерархиялық нақты түрде сипатталуы.

А) инфологиялық модельдің фрагменті   Б) даталогиялық конструкция

   Көп деңгейлік иерархия көрінбейтін түрде сипатталуы мүмкін. (сур1.5.) Сипаттаудың осындай тәсілін қолдану керек, егерде обьектің күрделі және өзгермейтін құрылымы болса, ал осы құрылымның әртүрлі деңгейлерінде орналасқан элементтер – біртектілік. Жоғарыда айтылғандай көптеген МББЖ біртүрлі файлды иеленуші ретінде қолдануды мүмкіндік бермейді және біртүрлі тізімнің мүшесін. Осы жағдай да бір класстың обьектілер арасындағы байланыстарды сипаттау үшін даталогиялық модельге қосымша файл енгізіледі. (Сур.1.6.)