7.4. Системы управления базами данных

Компьютерные информационные системы позволяют хранить большие объемы данных, осуществлять их обработку. Основой всякой информационной системы является база данных.

База данных - совместно используемый набор логически связанных данных (и описание этих данных), предназначенный для удовлетворения информационных потребностей организации.

База данных - это единое, большое хранилище данных, которое однократно определяется, а затем используется одновременно многими пользователями из разных подразделений. Вместо разрозненных файлов с избыточными данными, здесь все данные собраны вместе с минимальной долей избыточности. Причем база данных хранит не только рабочие данные, но и их описания. По этой причине базу данных еще называют набором интегрированных записей с самоописанием. В совокупности, описание данных называется системным каталогом или словарем данных, а сами элементы описания принято называть метаданными, т.е. "данными о данных".

При анализе информационных потребностей организации следует выделить сущности, атрибуты и связи. Сущностью называется отдельный тип объекта организации (человек, место или вещь, понятие или событие), который нужно представить в базе данных. Атрибутом называется свойство, которое описывает некоторую характеристику описываемого объекта. Связь - это то, что объединяет несколько сущностей.

Классификация баз данных

Базы данных можно классифицировать по следующим признакам:

По характеру хранимой информации:

фактографические - хранят краткую информацию в строго определенном формате;

документальные - хранят всевозможную документацию.

По способу хранения данных:

централизованные - вся информация хранится на одном компьютере

распределенные - разные части базы хранятся на разных компьютерах, соединенных в сети.

По структуре организации данных:

реляционные(relation - отношение) - хранят данные в табличном виде, причем каждая запись в таблице содержит информацию, относящуюся только к одному конкретному объекту.

иерархические - характерна подчиненность объектов нижнего уровня объектам верхнего уровня

сетевые - характерна взаимосвязь различных объектов в базе

Наиболее распространенными на практике являются реляционные БД.

Система управления базами данных(СУБД) - это программное обеспечение, с помощью которого пользователи могут определять, создавать и поддерживать базу данных, а также осуществлять к ней контролируемый доступ.

Основными функциями СУБД являются:

• Определение базы данных, что обычно осуществляется с помощью языка определения данных (DDL - Data Defenition Language). Язык DDL предоставляет пользователям средства указания типа данных и их структуры, а также средства задания ограничений для информации, хранимой в базе данных.

• Вставка, обновление, удаление и извлечение информации из базы данных, что обычно осуществляется с помощью языка управления данными (DML - Data Manipulation Language). Наличие централизованного хранилища всех данных и их описаний позволяет использовать язык DML как общий инструмент организации запросов, который иногда называют языком запросов (query language). Существует две разновидности языков DML - процедурные и непроцедурные языки, - которые отличаются между собой способом извлечения данных. Основное отличие между ними заключается в том, что процедурные языки обычно обрабатывают информацию в базе данных последовательно, запись за записью, а непроцедурные оперируют сразу целыми наборами записей. Поэтому с помощью процедурных языков обычно указывается, как можно получить желаемый результат, тогда как непроцедурные языки используются для описания того, что следует получить. Наиболее распространенным типом непроцедурного языка является язык структурированных запросов (Structured Query Language - SQL), который в настоящее время определяется специальным стандартом и фактически является обязательным языком для любых реляционных СУБД.

• Предоставление контролируемого доступа к базе данных с помощью перечисленных ниже средств:

  • системы обеспечения безопасности, предотвращающей несанкциониро ванный доступ к базе данных со стороны пользователей;

  • системы поддержки целостности данных, обеспечивающей непротиворе чивое состояние хранимых данных;

  • системы управления параллельной работой приложений, контролирую щей процессы их совместного доступа к базе данных;

  • системы восстановления, позволяющей восстановить базу данных до предыдущего непротиворечивого состояния, нарушенного в результате сбоя аппаратного или программного обеспечения;

  • доступного пользователям каталога, содержащего описание хранимой в базе данных информации.

К реляционным СУБД относится целый ряд программных проодуктов для персональных компьютеров. Исторически одной из первых таких систем была dBASE. Используемые в этой системе форматы представления данных, язык обработки данных стали стандартом для ряда последующих СУБД. К ним относятся FoxPro, Paradox. Простейшим для изучения вариантом реализации баз данных является СУБД Access из пакета Microsoft Office.

        

Рис. 10. Рабочее окно СУБД Microsoft Access