Кафедра меңгерушісі Джарасова Г. С
жүктеу/скачать 3.72 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Қалыптандыру.
- Бақылау сұрақтары
- Әдебиеттер
- 5-ДӘРІС. Мәліметтер қорының басқа модельдері Қарастырылатын сұрақтар
- Мәліметтер қорының басқа модельдері.
Реляциялық есептеу. Реляциялық есептеу, реляциялық алгебраға қарағанда, кестені бір сұраныстың көмегімен анықтайды. Реляциялық есептеуде сұраныс келесі түрде беріледі: {мақсаттық тізім: анықтаушы өрнек} Мақсаттық тізім реляциялық есептеудегі сұраныстың шешімі болып табылатын кестенің атрибуттарын (бағандарын) анықтайды. Анықтаушы өрнек шешу кестесінің элементтері қанағаттандыруға тиіс болатын шарттарды береді. Фигуралы жақшалар шешу кестесіндегі жолдардың көптігін білдіреді. Еркін түрдегі жолды белгілеу үшін латын алфавитінің кіші әріптері қолданылады. Мысалы, «Орион» фирмасының сауда агенттерінің қайсысы Лондонда тұрады деген сұраныс келесі түрде беріледі:
Сұраныс нәтижесінде келесі кесте пайда болады. Summ Sname 1001 Pal
1004 Smith Бұл мысалда реляциялық есептеудің сұранысы реляциялық алгебраның келесі екі амалына – таңдау және проекцияны құруға теңбе-тең болады. A=select(Salespeople: City=London), B=A[Summ, Sname] Тұтастай алғанда жоғарыда көрсетілген мысалдар тәрізді сұраныстарды, жалғау және бөлу амалдарынан басқа, реляциялық алгебраның амалдарымен орындауға болады. Реляциялық есептеуде қосу және бөлу амалдарына ұқсас келетін әрекеттерді орындау үшін сәйкесінше бар болу кванторы мен жалпыға бірдей кванторы қолданылады. Реляциялық есептеуде болмыс кванторы дегеніміз – бұл берілген шартты қанағаттандыратын ең болмағанда бір жолдың болуын білдіретін өрнек. Егер де, мысалы, 1002 агентіне сұраныс жасаған клиенттерді атап шығу қажет етілсе, онда келесідегідей сұраныс жасау қажет:
Мұндай сұраныс реляциялық алгебраның қосу және проекцияны құру амалдары орындайтын әрекетті орындайды. Sname Lewe
Grass A=Join (Customers Orders: Customers.Cnum=Orders. Cnum and Orders.snum=1002) B=[Cname] Реляциялық есептеудегі жалпыға бірдей кванторы – бұл белгілі типтегі әрбір жолда қолданылатын шартты білдіретін өрнек. Мысалы, әрбір клиенттен қай агент тапсырыс алды? Сұраныс келесі түрде болады.
Реляциялық есептеу – қалай қол жеткізуге болатынын емес, нені орындау қажет екендігін тұжырымдауға мүмкіндік беретін процедуралық емес тіл. Реляциялық есептеу, реляциялық алгебра сияқты теориялық тіл болып табылады және логикалық сипаттамаларға негізделген реляциялық мәліметтер қорының кестелерін, олардың физикалық құрылымына қатыссыз манипуляциялауға арналған. Реляциялық есептеу лексикалық тұрғыдан реляциялық алгебраға барабар, яғни ол реляциялық алгебра шешетін есепті шешуге мүмкіндік береді. Қалыптандыру. Мәліметтер қорын әзірлеу, жобалау кезінде кестелер белгілі бір талаптарды қанағаттандыруы, яғни стандарттық түрге ие болуы тиіс. Бұл талаптар қалыпты форма деп, ал қалыпты түрге келтіру үдерісі – қалпына келтіру деп аталады. Қалпына келтірілмеген кестелерді реляциялық алгебраның әрекеттері дұрыс өңдемейді. Мәліметтер қорының кестелері 4 қалыпты түрге сәйкес келуі тиіс. Алғашқы қалыпты форма атрибуттардың барлық мәндері жиындар емес, қарапайым шамалар болуға тиіс болатынын ескереді. Мысалы, келесі түрдегі жазбаға 0023003 {607.1, 160.09} 10/03/2000 2001 1001 жол берілмейді, себебі ол алғашқы қалыпты формаға сәйкес келмейді. Екінші қалыпты форма. Егер де ешбір кілттік емес атрибуттар кілттің бөлігіне тәуелді болмаса, реляциялық кесте екінші қалыпты формада болады. Осылайша, екінші қалыпты форма бастапқы кілт құрамдас болған жағдайда, былайша айтқанда, бірнеше атрибуттардың жиыны болған жағдайда ғана бұзылуы мүмкін. Мысалы, келесі кесте, Clerk Office Name 1004 312 Smith 1001 312 Pol 1004 515 Smith 1001 460 Pol 1001 435 Pol ондағы Clerk пен Office бастапқы кілт, екінші қалыпты түрде емес, себебі Name атрибуты Clerk атрибутына тәуелді. Кесте екінші қалыпты формада болу үшін оны келесі түрде екі кестеге бөлу керек Clerk OfficeClerk Name 1004 312 1001 Paul 1001 312 1004 Smith 1004 515 1001 460 1001 435 Үшінші қалыпты форма. Егер кез келген детерминант кілт болып табылса, онда реляциялық кесте үшінші қалыпты формада болады. Детерминант деп кестенің әрбір жолындағы басқа атрибуттың мәнін анықтайтын атрибут аталады. Кестені қарастырайық. Kod Skill Bonus 1004 Manager 3.5 1001 Clerk 3.0 1007 Clerk 3.0 Бұл кестеде Kod бағаны кілт болып табылады және Skill мен Bonus бағандарын анықтайды. Сонымен қатар, Skill (біліктілігі, разряды) бағаны кілт болмаса да, Bonus бағанында анықтайтынын көріп отырмыз. Бұл деген сөз, кесте үшінші қалыпты формада бола алмайды. Бұл мәселені шешу үшін кестені келесі түрде екі кестеге бөлу керек. Kod SkillSkill Bonus 1004 Manager Manager 3.5 1001 Clerk Clerk 3.0 1007 Clerk Төртінші қалыпты форма өзге атрибутқа (көпмәнді байланыстылық) тәуелді болатын атрибут мәніңің көп рет қайталану мүмкіндігіне жол бермейді. Мысалы, егер кестеде агент Smith-тің 1001 және 1007 қызметкерлерінің менеджері болып табылатынын, және 2003, 2001, 2004 клиенттерінен тапсырыс алғанын көрсету керек болса, онда келесі кесте пайда болады. Name Snum Cnum Smith 1001 2003 Smith 1001 2001 Smith 1001 2004 Smith 1007 2003 Smith 1007 2001 Smith 1007 2004
Smith 1001 Smith 2003 Smith 1007Smith 2001 Smith 2004 Қарастырылған төрт қалыпты формадан өзге, негізінен теориялық сипаттамасы бар әрі практикалық маңызы жоқ басқа да формалар болады. Бұлар біріккен тәуелділіктері болмайтын бесінші қалыпты форма мен облыс/кілт қалыпты формасы. Бесінші қалыпты формада біріккен тәуелділіктер болмайды. Мысал қарастырайық. Kod Office Project 1001 02 010 1001 05 010 1003 01 008 1004 03 008 1004 03 007 Берілген кестеде бірнеше бөлімдерде жұмыс істейтін және бірнеше жобаларды орындайтын қызметкерді алып тастау немесе жобаның нөмірін өзгерту, кестеде атрибуттардың біріккен тәуелділіктері болғандықтан қиын болады. Сондықтан берілген кестені төмендегідей үш кесте түрінде ұсыну қажет. Kod Office Kod Project Office Project 1001 02 1001 010 02 010 1001 05 1003 008 05 010 1003 01 1004 008 01 008 1004 03 1004 007 03 008 Реляциялық кесте, егер кез келген шектеу шарты бар болу (доменнің) облысының анықтамасы мен кілттерден шығатын болса облыс/кілт қалыпты формасына ие болады. Бақылау сұрақтары:
Әдебиеттер:
5-ДӘРІС. Мәліметтер қорының басқа модельдері Қарастырылатын сұрақтар:
Мәліметтер қорының басқа модельдері. Постреляциялық модель. Реляциялық модельге қарағанда постреляциялық модельде көпмәнді өрістерге жол беріледі, яғни онда алғашқы қалыпты түр қоятын шектеудің күші жойылады. Көп мәнді өрістердің мәндер жиыны өзіндік кесте болып саналады. Мысалы, мәліметтер қорының реляциялық моделінің келесі кестелері. Тапсырыстар
Тауарлар
келесі постреляциялық кестедегідей беріледі
Осылайша, постреляциялық модель өзара байланысқан реляциялық кестелердің жиынтығын бір постреляциялық кесте ретінде көрсетуге мүмкіндік береді. Өрістердің бір-біріне салынуын қамтамасыз етумен қатар постреляциялық модель ассоцияланған көпмәнді өрістерді (көптеген топтарды) қолдайды. Ассоцияланған өрістердің жиынтығы ассоциация деп аталады. Бұл ретте ассоциацияның бір бағанының жолындағы алғашқы мәні ассоциацияның барлық өзге бағандарының алғашқы мәндеріне сәйкес келеді. Осыған ұқсас түрде бағандардың барлық екінші мәндері және т.б. байланысқан. Өрістердің ұзындығына және кестелерде қалыпқа келтірілмеген мәліметтер сақталатын болғандықтан, мәліметтердің тұтастығы мен қарама-қайшылықсыздығын қамтамасыз ету мәселесі туындайды. Аталған мәселе МҚБЖ-ға клиент-серверлік жүйелерде сақталатын процедураларға ұқсас механизмдерді енгізу арқылы шешіледі. Өрістердегі мәндерді бақылау қызметін сипаттау үшін мәліметтерге жүгінуге дейін немесе содан кейін автоматты түрде шақырылатын процедураларды (конверсия кодтары мен корреляция кодтары) құру мүмкіндігі бар. Корреляция кодтары мәліметтерді оқығаннан кейін, бірден оларды өңдеудің алдында орындалады. Конверсия кодтары, керісінше, мәліметтерді өңдеуден өткізгеннен кейін орындалады. Постреляциялық модельдің артықшылығы сол – ол байланысқан реляциялық кестелердің жиынтығын бір ғана постреляциялық кесте түрінде беру мүмкіндігі. Бұл ақпаратты ұсынудың жоғары түрдегі көрнекілігін және оны өңдеу тиімділігінің артуын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, постреляциялық модель мәліметтердің шектен тыс көп болуына жол бермейді. Постреляциялық модельдің кемшілігі сақталатын мәліметтердің тұтастығы мен қарама-қайшылықсыздығын қамтамасыз ету мәселесін шешудің қиындығы болып отыр. Мәліметтердің постреляциялық үлгісіне негізделген МҚБЖ-лардың қатарына Bubba және Dasdb жүйелері жатады.
Модельдің көпөлшемділігі мәліметтерді сипаттау және манипуляциялау кезінде мәліметтер құрылымын көпөлшемдік логикалық тұрғыдан ұсынуды білдіреді. Мысалы, жоғарыда келтірілген Тапсырыстар мен Тауарлар атты реляциялық кестені гиперкуб деп аталатын келесі көпөлшемді кесте түрінде көрсетуге болады.
Көпөлшемді модельдер үшін мәліметтердің агрегирлігі, тарихилығы мен болжамдылығы тән болып келеді. Мәліметтердің агрегирлігі ақпаратты оны жалпылаудың әр түрлі деңгейлерінде қарастыру дегенді білдіреді. Ақпараттық жүйелерде пайдаланушы үшін ақпаратты ұсынудың егжей-тегжейлік дәрежесі оның дегейіне тәуелді: талдаушы, пайдаланушы-оператор, басқарушы, жетекші болады. Мәліметтердің тарихилығы мәліметтер мен олардың өзара байланыстарының өзгермейтіндігін жоғары деңгейін қамтамасыз етуді, сондай-ақ мәліметтерді міндетті түрде уақытқа байланыстыруды білдіреді. Мәліметтердің статикалығы оларды өңдеу кезінде арнайы жүктемелеу, сақтау, индексациялау мен таңдау әдістерін қолдануға мүмкіндік береді. Мәліметтерді уақытша байланыстыру, таңдау құрамында уақыт пен ай-күн мәндері бар сұраныстарды жиі орындау үшін қажет. Мәліметтерді өңдеу мен пайдаланушыға ұсыну кезінде мәліметтерді уақыт бойынша ретке келтіру қажеттілігі ақпаратты сақтау мен оған қол жеткізу механизмдеріне талаптар қояды. Сұраныстарды өңдеуден өткізу уақытын азайту үшін мәліметтер әрдайым өздері жиі сұралатын тәртіппен сұрыпталған күйде болғаны дұрыс. Мәліметтердің болжамдалуы болжамдау қызметтерін ұсыну мен оларды түрлі аралықтарында қолдануды білдіреді. Мәліметтер моделінің көпөлшемділігі цифрлық мәліметтерді көрсетудің көпөлшемділігін емес, сипаттау кезінде және мәліметтерді манипуляциялау әрекеттерінде ақпараттың құрылымын көпөлшемдік логикалық кейіптеуді білдіреді. Реляциялық модельмен салыстырғанда мәліметтердің көпөлшемді ұйымдастырылуы барынша жоғары көрнекілік пен ақпараттылықты береді. Егер екіден артық өлшемділікке ие модель туралы сөз болса, онда ақпараттың көпөлшемдік нысандар (үш, төрт және одан да артық өлшемдік гиперкубтар) түрінде ұсынылуы міндетті емес. Пайдаланушыға бұл жағдайларда да екі өлшемдік кестелерді немесе графиктерді пайдаланған ыңғайлы болады. Бұл ретте мәліметтер түрлі дәрежедегі егжей-тегжейлігімен орындалған көпөлшемдік мәліметтер қоймасынан алынған «қиындықтар» түрінде болып келеді. Көпөлшемдік модельдің негізгі ұғымдарына өлшем мен ұяшық жатады. Өлшем дегеніміз – бұл гиперкуб қырларының бірін құрайтын бір типтік мәліметтердің жиыны. Көптеген жағдайларда келесі уақыттық өлшемдер: күндер, айлар, тоқсандар, жылдар қолданылады. Сонымен қатар географиялық өлшемдер: қалалар, аудандар, аймақтар, елдер және т.б. пайдаланылады. Ұяшық дегеніміз – өлшем мәндерінің белгіленген жиыны бір мәнді анықталған өріс. Мәліметтер қорының көпөлшемдік моделінде бірақатар арнайы амалдар қолданылады: қиындыны құрастыру, айналдыру, агрегациялау және детализациялау. Қиынды бір немесе бірнеше өлшеулерді белгілеу арқылы алынатын гиперкубтың ішкі жиыны. Қиындыны құрастырған соң біз сол арқылы гиперкубтың белгілі бір шектелген бөлігіне ауысамыз. Айналдыру өлшеулердің орналасу тәртібін өзгерту үшін қолданылады. Агрегациялау мен детализациялау сәйкесінше пайдаланушыға мәліметтердің көпөлшемді моделінің басты артықшылығы сол уақытпен байланысты мәліметтердің үлкен көлемдерін талдамалық өңдеудің ыңғайлы және тиімді болуы. Ұқсас мәліметтерді реляциялық модельге негізделген өңдеуді ұйымдастыру барысында МҚ өлшемділігіне байланысты әрекеттердің еңбек сыйымдылығы сызықтық емес түрде өседі және индексацияға жұмсалатын жедел жады шығыны елеулі түрде артады. Мәліметтердің көпөлшемдік моделінің кемшілігі – ол ақпаратты әдеттегі жедел өңдеудің қарапайым міндеттері үшін тым орасан зор болып келуінде. Мәліметтердің көпөлшемді модельдерін қолдайтын жүйелердің мысалдары: Essbase (Arbor Software), Media Multi-matrix (Speedware), Oracle Express Server (Oracle) және Cache (InterSystems). Кейбір программалық өнімдер, мысалы, Media/MR (Speedware) бір мезгілде көпөлшемді және реляциялық МҚ-лармен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Мәліметтердің ішкі моделі көпөлшемді модель болып табылатын Cache МҚБЖ-да мәліметтерге қол жеткізудің үш тәсілі жүзеге асырылған: тікелей (көпөлшемді массивтердің тораптары деңгейінде), объектілі және реляциялық. Объектілі-бағытталған модель. Бұл модельдің негізін объектілі-бағытталған программалаудың идеялары мен принциптері (ұстанымдары) құрайды. Объектілі-бағытталған МҚ-ның логикалық құрылымы сырттай иерархиялық МҚ-ның құрылымына ұқсас болып келеді. Олардың бір-бірінен негізгі айырмашылығы – мәліметтерді манипуляциялау әдістерінде. Мәліметтер қорының объектілі-бағытталған моделі өзара күштің байланысқан мәліметтермен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Мәліметтер мен оларды өңдеуден өткізу әдістерінің арасында программалаудың объектілі-бағытталған тілдеріндегі сәйкес құралдарға ұқсас механизмдердің көмегімен өзара байланыстар орнайды. Объектілердің қасиеттері тек real, char және сол сияқты стандартты типтермен ғана емес, сондай-ақ пайдаланушылардың өздері жасайтын типтермен де сипатталуы мүмкін. Класстар деп аталатын бұл типтер көптеген объектілерді құруға арналған шаблон (қимаүлгі) болып табылады. Class типінің мәні болып табылатын объектілер осы класстың даналары деп аталады, мысалы, келесі суретте көрсетілгендей (1.6-сурет). 
1.6-сурет. Объектілі-бағытталған модельдегі жазбаларды байланыстыру Класстардың негізінде инкапсуляция, мұра етіп алу және полиморфизм деген үш іргелі ұстаным жатыр. Инкапсуляция нысанды өзге класстардың объектілерінен оқшаулауы, оның қасиеттерінің көрінуін шектейді. Қасиеттің мәні сол инкапсуляцияланған нысанмен анықталады. Мұра етіп алу, керісінше, аталық объектінің қасиеттерін оның барлық ұрпақтарына таратады. Полиморфизм әртүрлі кластағы объектілерде атаулары бірдей қызметтер мен өңдеу процедураларын (әдістерін) қолдануға жол ашады. Мәліметттермен әрекеттерді орындау үшін қарастырылып отырған МҚ моделінде инкапсуляция, мұра ету және полиморфизмнің объектілі-бағытталған механизмдерімен күшейтілген логикалық амалдар қолданылады. SQL командаларына (мысалы, МҚ құру үшін) ұқсас амалдар шектелген түрде қолданылуы мүмкін. МҚ құру және модификациялау мәліметтерді жылдам іздестіруге арналған ақпаратты қамтыған индекстерді (индекстік кестелерді) автоматтты түрде қалыптастыру мен кейінгі түзетулерді жүзеге асырумен ілесе жүргізіледі. Мәліметтердің объектілі-бағытталған моделінің реляциялық модельмен салыстырғандағы негізгі артықшылығы – объектілердің күрделі өзара байланыстары туралы ақпаратты бейнелеу мүмкіндігі. Мәліметтердің объектілі-бағытталған моделі мәліметтер қорының жеке жазбасын идентификациялап, оларды өңдеуден өткізудің қызметтерін анықтауға мүмкіндік береді. Объектілі-бағытталған модельдің кемшілігі – түсінудің жоғары деңгейдегі қиындығы, мәліметтерді өңдеуден өткізудің ыңғайсыздығы және сұраныстарды орындау жылдамдығының төмендігі. 90-шы жылдары объектілі-бағытталған мәліметтер қорын басқару жүйелерінің тәжірибелік түп нұсқалары болған. Қазіргі кезде мұндай жүйелер кең таралымға ие болды, атап айтқанда оларға келесі МҚБЖ-лар: POET (POET Software), Jasmine (Computer Associates), Versant (Versant Technologies), 02(Ardent Software), ODB-Jupiter («Интелтек Плюс» ғылыми-өндірістік орталығы), сондай-ақ Iris, Orion және Postgres жатады. жүктеу/скачать 3.72 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|