Уровни представления данных

Любая информация интересует пользователя ЭВМ с точки зрения ее хранения и обработки, поэтому необходимо проследить, как происходит преобразование этой информации и каким образом организуется хране­ние данных. С этой целью целесообразно использовать трехуровневую модель представления данных (рис. 27).

Первый уровень представления связан с описанием реальных объектов (таких, например, как «студент», «рабочий», «предприятие» и т.п.) в виде совокупности атрибутов. Так, при описании объекта «студент» можно использовать атрибуты «фамилия», «год обучения», «факультет» и т.д. Совокупность однородных объектов образует класс.

Атрибут - это наименьшая поименованная единица данных, имеющая смысловое значение для пользователя (для нее используется и другое на­звание - элементарные данные). Каждый атрибут принадлежит вполне определенному объекту и имеет имя - идентификатор.

Агрегированные данные—это совокупность элементов данных, кото­рые имеют общее имя и на которые можно ссылаться как на единое целое. Например, агрегированное данное «имя» может состоять из следующих элементов данных: «фамилия», «собственно имя», «отчество». Такую совокупность элементов иногда называют группой элементов.

Второй уровень представления данных относится уже к их логиче­скому описанию. Каждый объект фигурирует здесь как запись- сово­купность данных (строка атрибутов), обрабатываемых совместно. Она называется также логической записью, а входящие в нее элементарные данные- полем записи. Запись является главной единицей обработки информации на этом уровне. При этом одна логическая запись может состоять из нескольких физических или быть частью одной физической, записи.

Отдельные атрибуты, характеризующие объект, могут быть тестовы­ми, числовыми и т.д.; поэтому при формировании записей определяется тип данных, необходимый для описания каждого логического поля. Совокупность таких полей и их взаимосвязь определяют внутреннюю структуру логической записи.

Метод представления записи в виде логически взаимосвязанного на­бора независимых полей открывает широкие возможности многофунк­циональной обработки информации в разрезе каждого из них. На этом уровне, однако, еще не учитываются ни технические, ни программные средства, которые будут использоваться для такой обработки.

Рис. 27. Уровни представления данных

Третий уровень представления данных связан с проблемой хранения информации в памяти ЭВМ. Структуры хранения должны полностью отображать логическую структуру записей. Поскольку процесс обработки и хранения информации требует использования как оперативной, так и внешней памяти, необходимо также определить оптимальные способы размещения записей в каждой из них. Таким образом, структура хранения включает описание способов доступа к данным и средств манипулиро­вания ими.

Единицами информации в структурах хранения данных являются логические или физические записи (в зависимости от того, в каком ти­пе запоминающих устройств организуется хранение). На этом уровне представления необходимо учитывать тип используемых ЭВМ и запо­минающих устройств.

Поддержание соответствующих структур хранения осуществляется программными средствами.