Тема 4.5. Базы данных. Системы управления базами данных

1. Базы данных, системы управления базами данных

Базы данных. Для хранения и обработки больших объемов информации используются базы данных. Телефонный справочник является базой данных, в которой хранится информация об организациях (адрес, телефон и т. д.). Записная книжка является базой данных, в которую записывается информация о людях (фамилия, телефон, адрес электронной почты и т. д.). Библиотечный каталог является базой данных, которая хранит информацию о книгах (название, автор, год издания и т. д.).

Каждая база данных хранит информацию о большом количестве объектов одинакового типа (организациях, людях, книгах и т. д.). Объекты одного типа обладают одинаковым набором свойств, поэтому база данных хранит для каждого объекта значения этих свойств.

База данных позволяет упорядоченно хранить данные о большом количестве однотипных объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

В настоящее время широкое распространение получили компьютерные базы данных. Например, при работе с электронной почтой используется база данных " Адресная книга".

Табличная форма представления баз данных. Базы данных удобно представлять в виде таблицы. В каждой строке таблицы размещаются значения свойств одного объекта, а каждый столбец таблицы хранит значения определенного свойства всех объектов.

Системы управления базами данных (СУБД). Создание баз данных, а также операции поиска и сортировки данных выполняются специальными программами - системами управления базами данных (СУБД). Таким образом, необходимо различать собственно базы данных, которые являются упорядоченными наборами данных, и системы управления базами данных - приложения, управляющие хранением и обработкой данных.

Система управления базами данных - это приложение, позволяющее создавать базы данных и осуществлять в них сортировку и поиск данных.

Функцию простой СУБД могут выполнять электронные таблицы, а также текстовые редакторы, путем вставки в документ таблиц. Столбцы таблицы являются полями базы данных, а в строках таблицы размещаются записи базы данных. Первая строка таблицы должна содержать имена полей базы данных.

Создание базы данных с использованием СУБД начинается с создания полей базы данных, установки их типов и ввода имен полей. Затем в режиме таблица или форма производится ввод, просмотр и редактирование записей базы данных. После этого в созданной базе данных можно осуществлять сортировку и поиск данных.

В текстовых редакторах Microsoft Word и OpenOffice Writer таблицу в документ можно вставить с помощью команды [Таблица-Вставитъ]. В появившемся диалоговом окне можно выбрать количество столбцов таблицы (полей базы данных) и количество строк таблицы (записей базы данных).

В электронных таблицах ввод, просмотр и редактирование записей можно осуществлять как в режиме таблица, так и в режиме форма. В электронных таблицах Microsoft Excel для вызова формы необходимо выделить ячейки с данными и ввести команду [Данные-Форма...]. Появится форма, содержащая запись базы данных.

2. Основные понятия баз данных

База данных (БД) – совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений.

Создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляется централизованно с помощью специального программного инструментария – системы управления базами данных.

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

Концептуальная модель БД описывает сущности, их свойства и связи между ними; не зависит от конкретной СУБД.

Сущность (entity) – это реальный или представляемый тип объекта, информация о котором должна сохраняться и быть доступна. В диаграммах сущность представляется в виде прямоугольника, содержащего имя сущности. При этом имя сущности – это имя типа, а не некоторого конкретного экземпляра этого типа. Примеры сущностей: ФАКУЛЬТЕТ, ГРУППА, СТУДЕНТ. Каждый экземпляр сущности (объект) должен быть отличим от любого другого экземпляра той же сущности.

Связь (relationship) – это графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя сущностями. Связь может существовать между двумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь). Возможны связи на основе отношений:

один-к-одному;

один-ко-многим;

многие-ко-многим.

Ключ сущности (entity key), первичный ключ – это атрибут (или множество атрибутов) уникальным образом идентифицирующих экземпляр сущности (объект).

Например: ключ сущности СТУДЕНТ – номер студенческого билета, ключ ФАКУЛЬТЕТА – название. Если ключ состоит из одного атрибута, его называют простым ключом. Если ключ сущности состоит из нескольких атрибутов, его называют составным ключом.

Транзакция – в информатике – совокупность операций над данными, которая, с точки зрения обработки данных, либо выполняется полностью, либо совсем не выполняется. Транзакция – в информационных системах – последовательность логически связанных действий, переводящих информационную систему из одного состояния в другое. Транзакция либо должна завершиться полностью, либо система должна быть возвращена в исходное состояние.

Модель данных – совокупность структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными. Модели используются для представления данных в информационных системах.

Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне.

Отношение – это плоская таблица, содержащая N столбцов, среди которых нет одинаковых. N – это степень отношения, или арность отношения. Столбец отношения соответствует атрибуту сущности. Кортеж – строка отношения (соответствует записи в таблице).

3. Технологии доступа к данным

Технологии доступа к данным

Технологией доступа к данным называется система интерфейсов, обеспечивающая взаимодействие между приложением и базой данных. Во многих системах управления базами данных имеются библиотеки, содержащие интерфейсы прикладного программирования (application programming interface — API), представляющие собой функции, при помощи которых можно выполнять сданными те или иные действия.

Для того чтобы наиболее полно использовать возможности того или иного сервера баз данных, необходимо работать снам напрямую, через API. Однако это означает полную зависимость приложения от того пли иного сервера и сложность перехода на другую платформу, так как будет необходимо переписывать большое количество кода.

Этот вопрос призваны решить различные технологии доступа к данным. Они являются прослойкой между API конкретного сервера и приложением пользователя, предоставляя программисту простой унифицированный механизм работы с данными. На сегодняшний день существует множество технологий доступа к данным, таких как BDE, OLE, ODBC, ADO, и до сих пор разрабатываются новые, более надежные, удобные в работе и более быстродействующие технологии.

BDE

Фирма Borland разработала собственную технологию доступа к данным SQL Links, имеющую возможность взаимодействовать с ODBC через специальные «интерфейсы-мосты». Технология BDE является набором динамических библиотек, которые предоставляют интерфейсы, позволяющие передавать запросы на получение или модификацию данных из приложения в нужную базу данных и получать результат обработки. В процессе работы библиотеки используют вспомогательные файлы языковой поддержки и информацию о настройках среды.

Для разработчика BDE предоставляет множество преимуществ:

- непосредственный доступ к локальным базам данных (dBase, Paradox, текстовые файлы);

- доступ к SQL-серверам (Oracle, Sybase, MS SQL Server, InterBase, Informix, DB2) с помощью набора драйверов Borland SQL Links;

- доступ к любым источникам данных, имеющим драйвер ODBC (Open Data-Base Connectivity), например к файлам электронных таблиц (Excel, Lotus1-2-3), и серверам баз данных, не имеющим драйверов SQL Links (например, Gupta/Centura);

- создание приложений «клиент—сервер», использующих разнородные данные;

- использование SQL (Structured Query Language — язык запросов к серверным СУБД), в том числе и при работе с локальными данными;

- изоляцию приложения от средств языковой поддержки.

⇐ Предыдущая 3 4 5 6 7 8 9 10 1112