Tipuri de baze de date

Tipuri de baze de date

Baza de date este o colectie partajata de date legate logic, proiectata pentru a satisface necesitatile unui sistem informatic. Datele sunt stranse intr-o colecție unica si sunt folosite simultan de mai multi utilizatori. Redundanta datelor este controlata prin normalizare, ceea ce implica o redundanta minima.

O baza de date are nevoie de un sistem de gestiune a bazei de date. Acesta este un sistem de programe care fac posibila definirea, intretinerea si accesul controlat la baza de date. Un astfel de sistem trebuie sa contina limbajul de definire si limbajul de manipulare a datelor.(ex.SQL sau QBE)

Construirea unei baze de date, introducerea informatiilor in bazele de date si dezvoltarea de aplicatii privind bazele se face prin Sistemul de Gestiune a Bazelor de Date (SGBD). SGBD da posibilitatea utilizatorului sa aiba acces la date folosind un limbaj pentru a obtine informatii. SGBD-ul este o interfata  intre utilizatori si sistemul de operare.

Sistemele de baze de date au in vedere mai multe tipuri de structuri de reprezentare a informatiilor. Tipuri de modele de date pentru BD: ierarhice, retea, relationale, orientate obiect și distribuite

Modelul ierarhic

Definirea entitatilor se face prin notiune de tip de inregistrare, care este formata din caracteristici (campuri).

Definirea legaturilor dintre entitati se face fizic si conduce la structura de tip ierarhic reprezentata sub forma unei diagrame

nivel 0

nivel 1

nivel 2

Caracteristici ale structurii ierarhice (arborescente):

Fiecare nod corespunde unui tip de inregistrare si fiecare drum corespunde unei legaturi.

Orice acces la un nod se face prin varful ierarhiei, numit radacina, pe o singura cale.

Un nod subordonat (copil) nu poate avea decat un singur superior (parinte).

Un superior poate avea unul sau mai multi subordonati.

Legatura copil-parinte este doar de tip 1:1 (la o realizare copil corespunde o singura realizare parinte).

Legatura parinte-copil poate fi de tip 1:1 sau 1:M.

In structura exista un singur nod radacina si unul sau mai multe noduri dependente situate pe unul sau mai multe niveluri.

Ierarhia de tipuri de inregistrari se numeste tip arbore.

Realizarea unui tip arbore este formata dintr-o singura realizare a tipului de inregistrare radacina impreuna cu o multime ordonata formata din una sau mai multe realizari ale fiecarui tip de inregistrare de pe nivelurile inferioare.

Ordonarea realizarilor dintr-un arbore conduce la o secventa ierarhica.

Modelul retea

Definirea entitatilor se face prin notiunea de tip de inregistrare, care este formata din caracteristici (campuri).

Definirea legaturilor dintre entitati se face fizic si conduce la o structura de tip retea, reprezentata sub forma unei diagrame numita si schema (conceptuala).

Caracteristici ale structurii retea :

Un nod poate avea oricati superiori si oricati subordonati.

Pot exista mai multe tip de inregistrare radacina.

La un subordonat se poate ajunge pe mai multe cai.

Este o extensie a structurii arborescente in care graful nu mai este limitat.

Legaturile in model pot fi 1:1, 1:M, M:N, ciclice.

Pentru exprimarea legaturilor se foloseste conceptul de tip set. Un tip set este format dintr-un singur tip de nod proprietar si unul sau mai multe tipuri de nod membre dependente de cel proprietar.

Realizarea tipului set este o colectie de inregistrari care are o realizare proprietar si un numar de realizari membre asociate.

Modelul relational

Definirea entitatilor se face sub forma unor tablouri bidimensionale numite tabele sau relatii de date.

Definirea legaturilor dintre entitatile face logic construind asocieri intre tabele cu ajutorul unor atribute de legatura. Legaturile se pot reprezenta sub forma unei diagrame de structura numita si schema BD.

Relații intre tabele

Legaturile dintre tabele sunt:

− de tip 1:1;

− de tip 1:M;

− de tip M:N;

Caracteristici ale structurii relationale:

Atributele implicate in realizarea legaturilor se gasesc fie in tabelele asociate, fie in tabele distincte construite special pentru legaturi.

Atributul din tabela initiala se numeste cheie externa iar cel din tabela finala cheie primara.

Legaturile posibile sunt 1:1, 1:M, M:N

Potential, orice tabela se poate lega cu orice tabela, dupa orice atribute.

Legaturile se stabilesc la momentul descrierii datelor (prin LDD) cu ajutorul restrictiilor de integritate.

Restrictiile de integritate ale modelului relational.

cheie unica = intr-o tabela nu trebuie sa existe mai multe tupluri cu aceeasi valoare pentru ansamblul cheie;

referentiala = intr-o tabela T1 care refera o tabela T2, valorile cheii externe trebuie sa figureze printre valorile cheii primare din T2 sau sa ia valoarea NULL (neprecizat);

entitatii = intr-o tabela, atributele din cheia primara nu trebuie sa ia valoarea NULL.

restrictia de domeniu = domeniul corespunzator unui atribut dintr-o tabela trebuie sa se incadreze intre anumite valori;

restrictii temporare = valorile anumitor atribute se compara cu niste valori temporare (rezultate din calcule etc.).

Modelul orientat obiect

Definirea obiectelor se face cu ajutorul conceptului de clasa de obiecte care este definita din entitatea regasita in lumea reala. Se pune accentul atat pe date cat si pe comportamentul acestora, ambele incapsulate in obiect.

Definirea legaturilor intre obiecte se realizeaza implicit prin modul de construire (definire) al obiectelor.

Caracteristicile modelului OO

Modelul OO marcheaza trecerea la o a treia generatie de BD. El aduce bazelor de date un plus de deschidere, independenta logica a datelor de aplicatii, reutilizarea obiectelor etc.

Modelul OO da bune rezultate pentru probleme foarte mari si complexe (principiile complexitatii sunt incluse in model).

In structura sunt acceptate toate tipurile de date cunoscute, deci se poate aplica pentru toate domeniile de activitate.

Tipurile de legaturi in modelul OO sunt:

Ierarhice, caracterizate prin:

. clasa de obiecte este structura de baza a modelului;

. fiecare obiect are un identificator unic;

. toate obiectele sunt membri ai unei clase;

. clasele sunt structurate in ierarhii avand caracteristica de mostenire;

. prin obiecte se pot defini orice tip de date (text, grafic, imagine, sunet, video etc.);

. ansamblul claselor de obiecte structurate in ierarhii alcatuiesc schema BD.

de referinta caracterizate, care se realizeaza pe baza identificatorului unic obiect, putand fi:

simple de asociere = referirea unui obiect de catre alt obiect;

de compunere (tip parte-intreg) = obiectele care reprezinta componente ale unui intreg sunt asociate cu obiectul ce reprezinta intregul;

de agregare = obiectele independente sunt agregate succesiv pentru a forma un intreg.

Activitatea de invatare 5.1.1 Baze de date pentru  Web

Competenta: Formateaza elementele de conținut ale sistemului cu ajutorul software-lui specific

Utilizeaza resursele web și tehnologii pentru realizarea site-urilor web

Obiectivul/obiective vizate:

La sfarșitul acestei activitați vei fi capabil sa:

identifici diferite tipuri de baze de date

utilizezi diferite baze de date

Durata: 35 minute

Tipul activitatii: Compilarea

Sugestii:

elevii se pot organiza in grupe mici (2 - 3 elevi) sau pot lucra individual

Sarcina de lucru:

1.     Folosind surse diferite (internet, reviste de specialitate, etc) obțineți informații despre tipuri de baze de date: modelul ierarhic, modelul relațional, modelul orientat obiect, modelul rețea. Prezentați rezultatul sub forma de tabel, dupa modelul urmator:

2.     Ce tip de baza de date ați alege pentru un site pe care l-ați crea? Scrieți motivele alegerii.

Activitatea de invatare 5.1.2 Caracteristici baze de date

Competenta: Formateaza elementele de conținut ale sistemului cu ajutorul software-lui specific

Obiectivul/obiective vizate:

La sfarșitul acestei activitați vei fi capabil sa:

Caracterizezi tipurile de baze de date

Durata:5 minute

Tipul activitatii: Potrivire

Sugestii :

Activitatea se poate face individual, un elev la cate un calculator, folosind fisa de lucru.

Activitatea se poate face și pe grupe sau in perechi

Sarcina de lucru :

Completați tabelul de mai jos cu elementele corespunzatoare din prima linie a tabelului