Реляционный подход к построению инфологической модели
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СУБД
ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ РАБОТЫ В СУБД
Современные информационные системы, основанные на концепции интеграции данных, характеризуются огромными объемами хранимых данных, сложной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования многочисленных пользователей.
Данная глава направлена на формирование представления о базах данных (БД), возможностях систем управления базами данных (СУБД) и их использовании. Основные функциональные возможности и технологические операции работы в СУБД рассматриваются без привязки к конкретному типу программного продукта. Знания, полученные при изучении данной главы, являются базовыми при практическом знакомстве с любым новым видом СУБД.
Практическое освоение возможностей СУБД предлагается в главе 6 практикума в среде Microsoft Access 2.0 for Windows.
Цель главы– познакомить вас с функциональными возможностями СУБД и общей методологией использования этих программных средств в профессиональной работе, связанной с организацией хранения и обработки данных.
ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ГЛАВЫ ВЫ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ:
1. Понятие и назначение базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД)
2. Различие архитектур баз данных: клиент-сервер и файл-сервер
3. Структурные элементы базы данных
4. Виды моделей данных
5. Особенности и назначение реляционной модели
6. Понятие и назначение инфологической модели предметной области
7. Типы реальных связей информационных объектов
8. Назначение нормализации отношений и виды форм
9. Функциональные возможности СУБД
10. Основные технологические этапы решения задач в СУБД
11. Команды для выполнения типовых операций
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
1. База данных
2. Виды моделей данных
БАЗА ДАННЫХ
Общие положения
Цель любой информационной системы – обработка данных об объектах реального мира. В широком смысле слова база данных – это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и в конечном счете автоматизации, например, предприятие, вуз и т.д.
Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро извлекать выборку с произвольным сочетанием признаков. Сделать это возможно, только если данные структурированы.
Структурирование– это введение соглашений о способах представления данных.
Неструктурированными называют данные, записанные, например, в текстовом файле.
Пример 15.1.На рис. 15.1 пример неструктурированных данных, содержащих сведения о студентах (номер личного дела, фамилию, имя, отчество и год рождения). Легко убедиться, что сложно организовать поиск необходимых данных, хранящихся в неструктурированном виде, а упорядочить подобную информацию практически не представляется реальным.
| Личное дело № 16493, Сергеев Петр Михайлович, дата рождения 1 января 1976 г.; Л/д № 16593, Петрова Анна Владимировна, дата рожд. 15 марта 1975 г.; № личн. дела 16693, д.р. 14.04.76, Анохин Андрей Борисович. |
Рис. 15.1.Пример неструктурированных данных
Чтобы автоматизировать поиск и систематизировать эти данные, необходимо выработать определенные соглашения о способах представления данных, т.е. дату рождения нужно записывать одинаково для каждого студента, она должна иметь одинаковую длину и определенное место среди остальной информации. Эти же замечания справедливы и для остальных данных (номер личного дела, фамилия, имя, отчество).
Пример 15.2.После проведения несложной структуризации с информацией, указанной в примере (рис. 15.1), она будет выглядеть так, как это показано на рис. 15.2.
| № личного дела | Фамилия | Имя | Отчество | Дата рождения |
| Сергеев | Петр | Михайлович | 01.01.76 | |
| Петрова | Анна | Владимировна | 15.03.75 | |
| Анохин | Андрей | Борисович | 14.04.76 |
Рис. 15.2. Пример структурированных данных
Пользователями базы данных могут быть различные прикладные программы, программные комплексы, а также специалисты предметной области, выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями.
В современной технологии баз данных предполагается, что создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария – системы управления базами данных.
База данных (БД)– это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.
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.
Централизованный характер управления данными в базе данных предполагает необходимость существования некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данными, хранимыми в базе.
Классификация баз данных
По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.
Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК.
Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).
По способу доступа к данным базы данных разделяются на базы данных с локальным доступом и базы данных с удаленным (сетевым) доступом.
Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем:
1. файл-сервер;
2. клиент-сервер.
Файл-сервер.Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно. Концепция файл-сервер условно отображена на рис. 15.3.
Клиент-сервер.В этой концепции подразумевается, что помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные (но не файлы) транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL. Концепция клиент-сервер условно изображена на рис. 15.4.
Рис. 15.3. Схема обработки информации в БД по принципу файл-сервер
Рис. 15.4.Схема обработки информации в БД по принципу клиент-сервер