Объектно – ориентированная модель данных. Ее базовые понятия (объекты, классы, методы, наследование, инкапсулирование, расширяемость, полифоризм), достоинства и недостатки.

Объектно-ориентированная модель представляет собой структуру, которую можно изобразить графически в виде дерева,, узлами которого являются объекты. Каждый объект характеризуется уникальным идентификатором, состоянием, поведением. Поведение объекта описывают методы, называемые процедурами, т.е. составной частью описания объекта являются процедуры, способные производить действия над атрибутами объекта.

Объекты могут соединяться в классы. Экземпляры одного класса отличаются лишь значениями своих свойств, но не своими методами.

Суть наследования состоит в том, что на основании существующего класса можно образовать новый класс объектов, который будет наследовать свойства родительского класса.

Доступ к данным осуществляется только в соответствии с правилами поведения объекта, описываемыми методами (инкапсуляция).

Полифоризм – способность объектов по-разному реагировать на одно и то же событие в окружающем мире. Полифоризм используется для унификации обработки разнородных объектов.

Основным достоинством объектно – ориентированной модели является способность отображать информацию о сложных объектах с исчерпывающим описанием взаимосвязей между ними и их динамического поведения. Недостатком является сложность понятийного аппарата, что затрудняет ее применение и отрицательно сказывается на накоплении опыта создания и эксплуатации объектно-ориентированных баз данных.

 

2,10.Объектно-ориентированная модель данных. Ее базовые понятия (объекты,классы,методы,наследование, инкапсулирование, расширяемость,полиморфизм), достоинства и недостатки.Объектно-реляционная модель данных, ее достоинства и недостатки. Объектно-ориентир.и объектно-реляцион.модели использ.для преодоления ограничен.возможностей реляцмон.модели по хранениюи обработке сложных объектов.(документ,звук,видео,графич.изображ.)Они поддерж.обработку объектов,описываемых не только традиц.типами данных-числовым,символьным,типа даты,но и др. Объектно-ориентир.модель -это структура,кот.м.изобразить графически в виде дерева,узлами кот.явл.объекты. К.объект х-ется уникальным идентификатором,состоянием и поведением.Сост.объекта опред.множеством знач.его атрибутов.Поведение объекта описывают методы,кот.назыв .процедурами,т.е.составной частью описания объекта явл.процедуры,спос.производить действия над атрибутами объекта в случае наступл.тех или иных событий.Объекты м объедин.в классы. Для выполн.действий над объектами примен.объектно-ориентир.механизмы-наследование,инкапсуляция,полиморфизм. Наследование:на основ.сущ.класса м.образов.новый класс объектов,кот.б.наследовать св-ва родительского класса. Инкапсуляция -доступ к данным осущ.только в соотв.с правилами поведения объекта.Полиморфизм-способность объектов по-разному реагировать на одно и тоже событие в окр.мире.(использ.для унификации обработки разнородн.объектов).Достоинство объектно-ориентир.модели-способность отражать информ.о сложных объектах с исчерпывающим описанием взаимосвязей между ними и их динамич.поведения.Эта модель исп.для сложных предметных областей,при моделир.кот.не хватает функциональности реляционной модели.Недостаток-сложность понятийного аппарата.Объектно-реляц.модель данных явл.гибридной моделью,сочетающей возможности реляционной модели с объектными св-ми данных.Особенность этой модели в том,что она основана на стратегии реляц.модели.

 

2.11.Многомерная модель данных, ее базовые понятия (измерение, ячейка),достоинства и недостатки.Многомерная модель -это модель с многомерным логическим представлением структуры информации.,предназн.для аналитич.обработки информ. Агрегируемость данных -возможность их рассмотрения с разл.уровнем обобщения. Историчност ь-обеспеч.выс.уровень статичности данных и их взаимосвязей,привязку данных к временным точкам. Прогнозируемость данных -задание ф-ций прогнозирования и применение их к разл.интервалам времени .Измерение -это множество однотипных данных,образующих одну из граней многомерного гиперкуба. Ячейка -это поле,значение кот.однозначно определяется фиксирован.набором измерений.В многмерной модели данных использ.2 варианта организации данных-гиперкубическая и поликубическая.В гиперкубической все кубы определ.одним и тем же набором измерений.В поликубической определ.неск.гиперкубов с разл.размерностью и разл.измерениями в качестве граней.Для того,чтобы извлечь данные из базы такой примен.след.:1) Срез -данные,получен.в результ.фиксации одного или неск.измерений.2) Вращение -примен.при двухмерном представл.данных.Она измен.порядок при визуальном представл.данных.3) Агрегация и детализация -переход к более или менее детальному представл.информации из гиперкуба.Достоинства:удобство и эффективность аналитич.обработки больших объёмов данных,связан.с временными интервалами.Недостаток:громоздкость для простейших задач оперативной обработки информации.

 

3.1.Объемы современных баз данных и устройства для их размещения.Соврем.БД имеют объёмы,кот.измер.в терабайтах(1Тб=1024 Гб) и петабайтах(1 Пб=1024 Тб)Для их хранения использ.устройства внешней памяти большого объёма. Жёсткие диски(винчестеры)примен.для хран.и использ.информ.БД.Они обеспеч.наиб.быстр.доступ к данным,выс.скорости чтения и записи данных,обеспеч.быстрое выполн.запросов к базе.Данные хранят на керамич.или алюмин.пластинах,на кот.с обеих сторон нанесено магнитное покрытие,спос.менять свои св-ва под возд.электромагн.излуч.Х-ка жёсткого диска-его ёмкость.С к.годом ёмкость увелич.Профес.устр.хран.БД- терабайтные БД. RAID-массивы -это объединения неск.сравнит.дешёвых дисков в одно логич.устройство с целью повыш.общей ёмкости,быстродействия и надёжности.(исп.для офисных и дом.компов) Внешние RAID-массивы позвол.созд.высокоскоростные дисковые массивы любой необх.ёмкости.(исп.для хран.и использ.БД объёмом от 2 терабайтов и более,а также комп.обработка цифрового кино-и видеоматериала) CD-ROM -это один из видов оптич.накопителей информации,при работе кот.использ.лазерная технология.(информ.на нём м.только читать с пом.привода)Доступ к дан.на CD-ROM осущ.быстрее чем к дискетам,но медл.чем на жёстк.дисках.Это одност.носитель информ.CD-ROM диски имеют небольш.размер,надёжны,долговечны,исп.для хран.БД объёмом до 800 мб. DVD-диски -универс.цифровые диски.Имеют теже габариты как и комп.диск,но вмещ.больший объём информ.Примен.для хран.сверхбольш.БД и видеофильм.(информ.м.запис.с 2-х сторон:одностор.односл.,двустор.односл.,одност.двусл.,двустор.двуслойные)Созд.новый формат DVD-диска- Blu-Ray-диск,у кот.для записи и воспроизв.использ.не красный лазер,а синий.У них выс.скорость обмена данными с осн.устр.компа и облад.объёмом в 100 или 200 Гб.(хран.сверхбольш.БД и их использ.) Оптические библиотеки -этои новое поколение устройств для хран.больших объёмов данных.с их пом.м.организ.динамичный доступ к информ.БД объёмом от неск.десятков Гб до 5-6 терабайт.В этих устр.м.б.объединено более десяти приводов для чтения с CD-ROM и DVD-ROM.Оптич.библиотека,в кот.объедин.DVD-диски,назыв.роботозированной DVD-библиотекой.Они обеспеч.запись и считыв.информ.Для резервного копирования информ.БД использ.стримеры и магнитооптические диски.Стримеры-это мини-кассеты с магнитной лентой ёмкостью от 40Мб до 13Гб.Магнитооптические диски построены на совмещ.магнитного и оптического принципа хранения информ.(исп.при работе с персональными БД больших объёмов).

 

3.2.Физический доступ к базе данных.Технич.специалисты заним.вопросами физ.организ.БД.Пользователи д.знать проблемы физ.реализ.БД и способы их реш.Показателем быстродействия явл. время отклика -промежуток времени между обращением пользователя к БД и получением результата.Большое время отклика не устраив.пользователя.эффект.физ.организ. БД обеспеч.манипулиров. данными -обновление,удаление,добавление новых данных-и извлеч.данных из базы за макс.короткое время.Пользователь взаимод. с БД,вводя команды.Программный компонент СУБД,называемый стратегическим селектором,преобразует команду в форму,эффект.для выполнения.Преобразов.команда активизир.программный компонент СУБД- буферный диспетчер,кот.контрол.перемещ.данных между диском и операт.памятью.Буферный диспетчер поддерж.диспетчер файлов-программный компонент,управл.структурами данных и размещением данных на диске.Диспетчер файлов взаимод.с диспетчером дисков -частью операц.сист.,с пом.кот.выполн.все дисковые операции ввода-вывода.Диспетчер дисков обращ.к диску,на кот.распол.БД.БД на диске представл.собой множество наборов,сост.из страниц строго фиксированного размера. К.набор страниц имеет уник.номер.Наборы не имеют общих страниц.Один из наборов сод.все имеющ.свободные страницы,не использ.для размещ.данных.Этот набор назыв. ещё свободным пространством на диске.К.страница внутри набора имеет уник.номер и сод.не более255 записей. К.запись имеет уник.в пределах страницы номер,кот.сост.из двух частей:номера страницы,на кот.эта запись нах.,и информации о

смещении запси от конца страницы. Принцип кластеризации -возможность как м.более близко физически размещать логически связанные и часто использ.записи.Это важное усл.выс.пр-ности БД.

3.3.Индексирование для ускорения извлечения данных. Для ускорен.доступа к данным базы по запросам пользователей использ.индексирование и хеширование .Индекс -это средство ускорения операций поиска в табл.БД,а также др.операций,требующих поиска:извлечения,корректировки,сортировки и т.д. Индексный файл -это файл,в кот.хран.информ.об индексе. Записи в нём состоят из 2 знач.:данного из индексированного файла;указателя номера записи индексированного файла,в кот.хран.информ.об этом данном.Файл данных м.иметь неск.индексов. Цель индексирования- это ускорение извлечения данных за счёт уменьшения к-ва дисковых операций ввода-вывода.

 

Технология хеширования

Хеширование – технология быстрого прямого доступа к записи БД на основе заданного значения некоторого поля записи, как правило, ключевого. Каждая запись БД размещается по адресу, кот. Вычисляет СУБД с помощью хеш-функции на основе значения ключевого поля этой записи(хеш-поля). Вычисляемый адрес наз. хеш-адресом. Данный метод требует заранее резервировать место на диске для размещения файла БД (это явл.недостатком.)

Показателем эффективной стратегии прямого доступа к записям служит малое время поиска и малое число конфликтов. Лучше всего это достигается, если используется алгоритм хеширования, равномерно распределяющий записи по областям записи.

Наилучший метод сост. в использ.хеш- функции, кот.опред.адрес хранения записи на основе остатка от деления значений ключа на размер файла в блоках. В этом случае записи файла БД упорядочиваются по значениям ключевого поля.

Два способа решения проблем конфликтов.

1) Запись, для кот.вычисляемый хеш-адрес занят, помещается в область переполнения файла БД.

2) Запись, вступившая в конфликт, помещается а некот.свободное место файла, начиная от тек. Занятой позиции.

Использование хеширования в качестве способа адресации записей избавляет от необход.поддерж.и просматр.индексы.Этот медот испльз.когда необход. Быстро забронировать место в гостинице или предвар.заказать билет.