Antes de aprendermos sobre um conceito como modelos de dados, estudarmos seus tipos, classificações e também considerarmos uma descrição detalhada, é necessário entender o próprio significado da ciência da computação, que inclui esses conceitos e todas as áreas, estudou. Neste artigo, consideraremos os termos e pilares básicos dessa ciência, em particular, falaremos sobre os tipos de estruturas de dados, relacionamentos entre eles e muito mais.
O que é informação e informática?
Para seguir estudando a estrutura do modelo de dados, você precisa entender o que são esses dados e informações em princípio.
Absolutamente em qualquer momento da existência da sociedade humana, a informação teve um grande papel, ou seja, a informação recebida por uma pessoa do vasto e diverso mundo que nos cerca. Por exemplo, mesmo os povos primitivos nos deixaram informações sobre seu modo de vida simples e tradições com a ajuda de pinturas rupestres.
Desde então, as pessoas fizeram inúmeras descobertas científicas, coletaram informações sobre seus antecessores e acumularam informações do cotidianonotícias, obtendo assim cada vez mais volumes de informação e dando-lhe qualidades como valor e confiabilidade.
Com o tempo, a quantidade de informação tornou-se tão vasta e enorme que a humanidade não foi capaz de armazená-la de forma independente em sua memória, processá-la manualmente e realizar qualquer ação nela. Por isso, surgiu a necessidade da ciência fundamental de hoje - a informática, cujo escopo inclui o campo da atividade humana associada às diversas transformações da informação. A informática abrange quase todas as áreas da nossa vida: desde cálculos matemáticos simples até projetos complexos de engenharia e arquitetura, bem como a criação de filmes animados e animados. Estabelece para si objetivos básicos como processamento automatizado, estruturação, armazenamento e transmissão de informações.
No tópico de hoje, abordaremos especificamente a estruturação da informação, ou seja, falaremos sobre o modelo de dados. No entanto, antes disso, alguns outros pontos diretamente relacionados ao tema da nossa conversa devem ser esclarecidos. A saber: bancos de dados e DBMS.
Bancos de dados e SGBD
Bancos de dados (DB) são um tipo de informação estruturada.
O termo se refere a um conjunto compartilhado de informações logicamente relacionadas. Bancos de dados são estruturas usadas ativamente em sites dinâmicos com grandes quantidades de informações. Por exemplo, estes são os recursos de várias lojas online, portais de fundosmídia ou outras fontes corporativas.
Sistemas de gerenciamento de banco de dados (SGBD) é um conjunto de vários softwares projetados para criar bancos de dados, mantê-los na forma adequada e organizar uma busca rápida das informações necessárias neles. Um exemplo de SGBD amplamente utilizado é o Microsoft Access, que é lançado em uma única linha do Microsoft Office. Uma característica distintiva deste SGBD é que, devido à presença da linguagem VBA nele, é possível criar aplicações no próprio Access que funcionam com base em bancos de dados.
Bancos de dados podem ser classificados de acordo com vários critérios diferentes:
- De acordo com o tipo de modelo (serão discutidos).
- Por local de armazenamento (disco rígido, RAM, discos ópticos).
- Por tipo de uso (local, ou seja, um usuário tem acesso a ele; médio, ou seja, os dados do banco de dados podem ser visualizados por várias pessoas; geral - tais bancos de dados estão localizados em vários servidores e computadores pessoais, ou seja, a capacidade de visualizar informações em que têm direito a um grande número de pessoas).
- De acordo com o conteúdo da informação (científica, histórica, lexicográfica e outras).
- Pelo grau de certeza da base (centralizada e distribuída).
- Por homogeneidade (heterogênea e homogênea, respectivamente).
E também para muitas outras características menos significativas.
A parte principal de tal banco de dados são os modelos de dados. Eles representamum conjunto de estruturas e operações de informação para seu processamento, simplificando e acelerando o processo de organização da busca pela informação requerida.
Modelos de sistema de dados: classificação
Há uma grande variedade de bancos de dados, mas todos eles são baseados em modelos mais comuns e fundamentais. A classificação de modelos de dados de informação também é dividida em muitos tipos diferentes. Aqui estão as categorias mais usadas:
- modelo hierárquico;
- diagrama de rede;
- modelo relacional;
- esquemas orientados a objetos.
Todos esses tipos de modelos de dados diferem entre si na natureza da apresentação e armazenamento de informações neles.
Critérios para escolher o modelo certo
O usuário pode criar um banco de dados com qualquer um dos tipos acima. No entanto, deve-se notar que a escolha do modelo de dados determina a dependência de alguns fatores.
O critério mais importante é se o SGBD usado pelo cliente suporta um modelo específico. A maioria dos SGBDs são construídos de tal forma que o usuário é apresentado a um modelo de dados a ser utilizado, porém alguns deles suportam vários análogos diferentes ao mesmo tempo. Vamos dar uma olhada em seus recursos um por um.
Modelo hierárquico
É um dos tipos de modelos de apresentação de dados, organizando-os como uma coleção de elementos que são organizados em ordem do geral para o particular.
A estrutura é uma árvore invertida. Para acessar um arquivo específicohá uma maneira.
Um modelo hierárquico deve satisfazer três condições básicas:
- Cada nó de nível inferior só pode ser conectado a um nó de nível superior.
- Há apenas um nó raiz principal na hierarquia, que não é subordinado a nenhum outro nó e está no nível superior.
- Há apenas um caminho para qualquer nó na hierarquia a partir do nó raiz.
O tipo de relacionamento é um para muitos.
Modelo de rede
Ele depende em grande parte do hierárquico, tendo muito em comum com ele. A principal diferença entre os dois é o tipo de link, que implica um relacionamento muitos-para-muitos, o que significa que podem existir links entre nós diferentes.
A vantagem do modelo de rede é que ele consome menos recursos do PC em termos de memória e velocidade do que outros modelos.
A desvantagem deste esquema é que se você precisar alterar a estrutura dos dados armazenados, terá que alterar todas as aplicações que funcionam com base neste modelo de rede, pois tal estrutura não é independente.
Modelo relacional
É o mais comum hoje. Objetos e relacionamentos entre eles neste modelo de dados são representados por tabelas e os relacionamentos neles são considerados como objetos. As colunas dessa tabela são chamadas de campos e as linhas são chamadas de registros. Cada tabela de modelo relacional deve satisfazeras seguintes propriedades:
- Absolutamente todas as suas colunas são homogêneas, ou seja, todos os elementos localizados em uma coluna devem ter o mesmo tipo e tamanho máximo permitido.
- Cada coluna tem seu próprio nome exclusivo.
- Não deve haver linhas idênticas na tabela.
- A ordem em que as linhas e colunas aparecem na tabela pode ser arbitrária.
O modelo relacional também leva em consideração os tipos de relacionamentos entre essas tabelas, incluindo relacionamentos um para um, um para muitos e muitos para muitos.
Bancos de dados construídos em um modelo relacional tabular são flexíveis, adaptáveis e altamente escaláveis. Cada objeto de dados é dividido nos fragmentos menores e mais úteis.
Modelo orientado a objetos
Em um modelo de construção de dados orientado a objetos, os bancos de dados são definidos por um conjunto de elementos de software reutilizáveis com funções relacionadas. Existem vários bancos de dados orientados a objetos diferentes:
- Banco de dados multimídia.
- Banco de dados de hipertexto.
O primeiro inclui dados de mídia. Ele pode conter várias imagens que, por exemplo, não podem ser armazenadas em um modelo relacional.
Um banco de dados de hipertexto permite que qualquer objeto de banco de dados seja vinculado a qualquer outro objeto. Isso é bastante conveniente para organizar a comunicação em um conjunto de dados díspares, no entanto, esse modelo está longe de ser ideal ao conduziranálises numéricas.
Talvez o modelo orientado a objetos seja o modelo mais popular e utilizado, pois pode conter informações na forma de tabelas, como relacionais, mas, diferentemente dele, não se limita a registros tabulares.
Um pouco mais de informação
O modelo hierárquico foi usado pela primeira vez em ciência da computação nos anos 60 do século passado pela IBM, mas hoje sua popularidade diminuiu devido à baixa eficiência.
O modelo de dados de rede já era popular nos anos 70, após ser oficialmente definido pela Conferência sobre Linguagens de Sistemas de Banco de Dados.
Bancos de dados relacionais são geralmente escritos em Structured Query Language (SQL). Este modelo foi lançado em 1970.
Conclusões
Assim, podemos resumir as questões que consideramos hoje com as seguintes breves conclusões:
- Dados em computadores pessoais (PC) podem ser armazenados estruturalmente na forma de bancos de dados especiais.
- O núcleo de qualquer banco de dados é seu modelo.
- Existem quatro tipos principais de modelos de dados: hierárquico, de rede, relacional, orientado a objetos.
- No modelo hierárquico, a estrutura parece uma árvore invertida.
- No modelo de rede, existem links entre diferentes nós.
- No modelo relacional, os relacionamentos entre objetos são representados como tabelas.
- Em um modelo orientado a objetos, os relacionamentos entre os elementos podem ser representados por tabelas, mas não se limitam a elas.
Neste último caso, por exemplo, pode havertexto e imagens.
