Einführung in Typen von Datenmodellen
Für die Erstellung einer Datenbank wird das Datenmodell als logische Struktur zum Erstellen einer Datenbank betrachtet. Das Datenmodell enthält Entitäten, Attribute, Einschränkungen, Beziehungen usw. Die Datenmodelle werden verwendet, um die Daten darzustellen und wie sie in der Datenbank gespeichert sind, wie auf Daten im Datenbankverwaltungssystem zugegriffen werden kann und wie sie aktualisiert werden. Es gibt vier Arten von Datenmodellen: Hierarchisches Modell, Netzwerkmodell, Entitätsbeziehungsmodell, Relationales Modell. Diese Modelle haben weitere Kategorien, die nach einem anderen Anwendungsfall verwendet werden.
Verschiedene Arten von Datenmodellen
- Hierarchisches Datenmodell
- Netzwerkdatenmodell
- ER-Datenmodell
- Relationales Datenmodell
1. Hierarchisches Modell
In diesem Datenmodelltyp sind die Daten in einer baumartigen Struktur organisiert, die eine einzige Wurzel hat, und die Daten sind mit der Wurzel verknüpft. In diesem Modell beginnt die Haupthierarchie mit der Wurzel und wird wie ein Baum mit untergeordneten Knoten erweitert und auf die gleiche Weise erweitert. In diesem Modell ist der untergeordnete Knoten aktiviert: Ein einzelner übergeordneter Knoten, aber ein übergeordneter Knoten kann mehrere untergeordnete Knoten haben. Da die Daten in diesem Datenmodell wie eine Baumstruktur gespeichert werden, wird beim Abrufen der Daten der gesamte Baum vom Stammknoten aus durchlaufen. Das hierarchische Datenmodell enthält eine Eins-zu-Viele-Beziehung zwischen verschiedenen Datentypen. Die Daten werden in Form eines Datensatzes gespeichert und über Links verbunden.
Zum Beispiel gibt es eine Organisation, die die Informationen ihrer Mitarbeiter speichern muss. Die Tabelle enthält die folgenden Attribute: Mitarbeitername, Mitarbeitercode, Abteilungsname und Nachname. Die Organisation stellt jedem Mitarbeiter einen Computer zur Verfügung. Daher müssen Informationen auf einem Computer gespeichert werden, der in einer separaten Tabelle gespeichert ist. In der Computertabelle werden Mitarbeitercode, Seriennummer und Typ gespeichert. Gemäß dem hierarchischen Datenmodell kann die Mitarbeitertabelle als übergeordnete Tabelle und eine Computertabelle als untergeordneter Knoten betrachtet werden.
2. Netzwerkmodell
Das Netzwerkmodell ist eine Art Datenbankmodell, das auf einem flexiblen Ansatz zur Darstellung von Objekten und der Beziehung zwischen Objekten basiert. Das Schema ist sehr wichtig für das Netzwerkdatenmodell, das in Form eines Diagramms dargestellt werden kann, in dem eine Beziehung mithilfe von Kanten dargestellt wird und die Knoten zur Darstellung von Objekten verwendet werden. Der grundlegende Unterschied zwischen dem hierarchischen Modell und dem Netzwerkmodell besteht darin, dass Daten in Form einer Hierarchie in einem hierarchischen Datenmodell dargestellt werden, während die Daten im Netzwerkmodell in Form eines Diagramms dargestellt werden. Einer der Vorteile eines Netzwerkmodells besteht darin, dass die grundlegenden Verbindungen auch in diesem Datenmodell dargestellt werden. Es gibt verschiedene Arten von Beziehungen in diesem Datenmodell, z. B. eins zu eins, viele zu viele usw. Der Datenzugriff wird einfach mit anderen Datenmodellen, z. B. dem hierarchischen Modell, verglichen. Der Elternknoten und der Kindknoten sind immer verbunden, da immer eine Beziehung zwischen Eltern-Kind-Knoten besteht. Und die Daten sind nicht vom anderen Knoten abhängig. Einer der Hauptnachteile dieses Modells ist, dass sich dieses System nicht an Änderungen anpasst. Dies bedeutet, dass, wenn eine Änderung des Systems erforderlich ist, das gesamte System geändert werden muss, was einen hohen Aufwand bedeutet. Die Pflege von Daten ist in diesem Modell schwierig, da jeder Datensatz über einige Zeiger verbunden ist, was die Pflege und Komplexität des Systems erschwert.
3. ER-Modell
Das ER-Modell wird verwendet, um die Datenbankstruktur unter Verwendung des Entity-Relationship-Diagramms zu beschreiben. Das ER-Modell ähnelt dem Entwurf einer Datenbank, die zur Implementierung der Datenbank verwendet wird. Im Entity-Set existiert die Beziehung, die über das ER-Diagramm dargestellt werden kann. Die Entitätsmenge besteht aus ähnlichen Entitätstypen, die aus Attributen bestehen.
Die Komponenten des ER-Modells sind Beziehungsmenge, Entitätsmenge und Attribute. Die Entität ist die Datenkomponente, die im ER-Diagramm als Rechteck dargestellt wird. Zum Beispiel gibt es zwei Entitäten College und Student und es gibt eine zu viele Beziehungen, da es mehr als einen Studenten geben kann, der zum College gehen kann.
Die Entität, die nicht durch Attribute identifiziert werden kann und die eine Beziehung erfordert, wird als schwache Entität bezeichnet. Zur Darstellung einer schwachen Entität wird die Entität in einem doppelten Rechteck dargestellt. Zum Beispiel gibt es ein Bankkonto, aber es kann nicht in Beziehung gesetzt werden, bis der Bankname dem Bankkonto nicht bekannt ist. Dies wird als schwache Entität bezeichnet.
Die Attribute werden verwendet, um die Eigenschaft der Entität darzustellen. Im ER-Diagramm wird das Attribut als Oval dargestellt. Es gibt verschiedene Arten von Attributen wie Schlüsselattribut, zusammengesetztes Attribut, mehrwertiges Attribut und abgeleitetes Attribut. Beispielsweise ist ein Student eine Entität, und die zugehörigen Attribute für die Entität des Studenten sind der Name des Studenten, das Alter des Studenten, die Rollennummer des Studenten, die Adresse des Studenten usw.
Die Beziehung ist im ER-Diagramm rautenförmig dargestellt. Die Beziehungen bestehen zwischen Entitäten. Es gibt mehrere Arten von Beziehungen wie eins zu eins, eins zu viele, viele zu eins und viele zu viele.
4. Relationales Modell
In diesem Datenmodell werden die Datentabellen verwendet, um eine Gruppe von Elementen in den Beziehungen zu sammeln. In diesem Modell werden die Beziehungen und Daten mithilfe von miteinander verknüpften Tabellen dargestellt. In der Tabelle gibt es mehrere Zeilen und mehrere Spalten, in denen die Spalte das Attribut der Entität darstellt und die Zeilen zur Darstellung von Datensätzen verwendet werden. In diesem Datenmodell gibt es verschiedene Primärschlüssel, die zur Unterscheidung der einzelnen Datensätze in der Tabelle ausgegeben wurden. Zum Abrufen der Datenelemente wird SQL (Structured Query Language) verwendet. Für die Verwendung des relationalen Datenmodells wird der Primärschlüssel als grundlegendes Werkzeug ausgegeben. Und für jeden Eintrag im Datensatz muss er eindeutig sein. Die Datentabelle sollte keine Art von Inkonsistenz enthalten, da dies zum Zeitpunkt des Datenabrufs zu einem Problem führen kann. Das andere Problem mit dem relationalen Datenmodell ist die Datenverdoppelung, unvollständige Daten und unangemessene Verknüpfungen, die zum Verbinden von Daten verwendet werden.
Fazit
Zur Darstellung der Datenbank gibt es verschiedene Arten von Datenmodellen, die zur Darstellung der Datenbankstruktur verwendet werden. Jedes Datenmodell hat seine Vor- und Nachteile und die Verwendung eines Datenmodells ist abhängig von den Anwendungsfällen.
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