Технологии разработки приложений для работы с базами данных кратко

Обновлено: 05.07.2024

Процесс проектирования данных для реляционных СУБД является до известной степени процессом логическим и подчиняется единой стандартной методологии. Это обусловливает низкую степень зависимости последовательности выполняемых при проектировании данных действий как от того, какое именно средство проектирования данных применяется, так и от того, применяется ли оно вообще. Собственно, именно поэтому средства проектирования данных в большей или меньшей степени сходны по своему интерфейсу, отражающему по существу процесс рисования моделей данных на бумаге.

Классификация средств разработки приложений

Классифицировать средства разработки можно с различных позиций, например исходя из поддерживаемого ими языка программирования, или работоспособности созданных приложений на той или иной платформе, или наличия в них тех или иных библиотек и визуальных средств. Мы же попробуем классифицировать средства разработки приложений, исходя из удобства их применения для создания продуктов, представляющих собой пользовательский интерфейс к базе данных.

Средства разработки, ориентированные на конкретные СУБД

Лет десять-двадцать назад во многих приложениях, использующих базы данных, функции клиентского API вызывались из кода, написанного на одном из языков программирования, чаще всего на C. Достаточно взглянуть на описание API клиентской части почти любой серверной СУБД — и вы найдете немало примеров наиболее типичных фрагментов кода, например, для регистрации пользователя, выполнения запросов и т.п. Однако достаточно быстро разработчикам СУБД стало ясно, что трудозатраты, связанные с написанием подобного кода, можно существенно сократить, собрав в библиотеки наиболее типичные фрагменты кода и наиболее часто встречающиеся элементы пользовательского интерфейса (пусть даже и для алфавитно-цифровых терминалов), оформив эти библиотеки в виде отдельного продукта и добавив к нему среду разработки и утилиты проектирования пользовательских форм для просмотра и редактирования данных, а также отчетов. Именно так и появились первые средства разработки, ориентированные на конкретные СУБД, такие, например, как Oracle*Forms (предшественник нынешнего Oracle Forms Developer).

Средства разработки, универсальные по отношению к СУБД

Средства разработки, универсальные по отношению к СУБД (или претендующие на подобную универсальность), как правило, являются последователями обычных средств разработки приложений, не имеющих прямого отношения к базам данных. Типичные примеры таких средств разработки — Borland Pascal, Borland C++, Microsoft QuickC. Способные использовать библиотеки сторонних производителей, эти средства позволяли обращаться к функциям клиентских API, а с развитием универсальных механизмов доступа к данным (таких как ODBC) — и к функциям API библиотек, реализующих такие механизмы. Отметим, что нередко с помощью этих средств разработки создавались среды настольных СУБД (таких как dBase, FoxBase) или псевдокомпиляторы для языков семейства xBase (например, Clipper).

Более поздние версии означенных средств разработки приобрели библиотеки функций и классов, предназначенных для доступа к данным с помощью тех или иных универсальных механизмов. Дальнейшее развитие средств разработки привело к появлению двух категорий продуктов подобного назначения.

В последнее время очень популярным стало также создание приложений, использующих доступ к базам данных, но расположенных внутри обычных документов. В основу средств разработки подобных приложений положены макроязыки соответствующих редакторов. Наиболее типичным и практически единственным популярным представителем средств разработки этой категории является Visual Basic for Applications, сходный с перечисленными выше визуальными средствами разработки и отличающийся от них тем, что созданные с его помощью приложения содержатся внутри документов Microsoft Office и не отчуждаются от них.

Классификация приложений, использующих базы данных

Для создания клиентских приложений в этом случае чаще всего применяются средства разработки, обладающие развитыми визуальными инструментами, такие как Microsoft Visual Basic, Borland Delphi, Sybase PowerBuilder, Borland C++Builder.

Распределенные приложения

Некоторые из бизнес-объектов могут обращаться к сервисам данных, используя те или иные механизмы доступа к данным. Поскольку конечный пользователь не взаимодействует непосредственно с бизнес-объектами, последние обычно не обладают пользовательским интерфейсом в привычном понимании. Физически бизнес-объекты могут быть реализованы в виде сервисов операционной системы, консольных приложений либо Windows-приложений, а также в виде библиотек, загружаемых в адресное пространство специально предназначенного для этой цели серверного приложения (Web-сервера, сервера приложений, монитора транзакций и др.). Нередко один бизнес-объект обслуживает множество клиентов.

Заключение

В настоящей статье мы обсудили процесс создания приложений, использующих базы данных, а также различные категории средств, применяемых при их разработке. Мы убедились, что средства разработки можно условно разделить, с одной стороны, на инструменты, ориентированные на применение конкретных СУБД, инструменты, универсальные по отношению к СУБД, и среды настольных СУБД, применяемые для разработки приложений. С другой стороны, их можно разделить на средства, ориентированные на визуальное проектирование пользовательского интерфейса (к этой категории относятся Microsoft Visual Basic, Borland Delphi, Sybase PowerBuilder, Borland C++Builder), и на средства, ориентированные на написание кода приложения (Visual C++).

Рассмотрев несколько наиболее популярных средств разработки приложений, мы убедились, что большинство подобных продуктов, как правило, поддерживают:

как минимум один из универсальных механизмов доступа к данным, что позволяет использовать в создаваемых приложениях данные различных СУБД;
создание нескольких типов распределенных приложений;
автоматическую генерацию кода приложений на основе моделей, созданных с помощью наиболее популярных средств проектирования данных и моделирования бизнес-процессов.

Жизненный цикл информационной системы не завершается разработкой приложений. После создания их полагается тестировать, внедрять, обучать пользователей их применению, и наконец, эксплуатировать их в течение ряда лет. В результате подобной эксплуатации накапливаются данные, которые, как правило, являются гораздо более ценными, чем собственно приложения. Эти данные нередко представляют собой необходимый для принятия важных управленческих решений материал, поэтому важно уметь преобразовывать их к виду, пригодному для подобной цели. Для этого существуют средства, относящиеся к категории Business Intelligence — генераторы отчетов, средства аналитической обработки данных и поиска закономерностей. О них мы поговорим в следующей статье данного цикла.

Ознакомительные версии некоторых из рассмотренных в данной статье продуктов вы сможете найти на нашем CD-ROM.

Базы данных (БД) представляют собой информационные модели, содержащие данные об объектах и их свойствах. Базы данных хранят информацию о группах объектов с одинаковым набором свойств. Информация в БД хранится в упорядоченном виде. Например, в записной книжке все записи упорядочены по алфавиту, в библиотечном каталоге – либо по алфавиту (алфавитный каталог), либо по области знания (предметный каталог).

База данных – это информационная модель, позволяющая в упорядоченном виде хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

Существует несколько различных структур информационных моделей и соответственно различных типов баз данных: табличные, иерархические и сетевые.

Табличная БД содержит перечень объектов одного типа. Такую БД удобно представлять в виде двумерной таблицы: в каждой ее строке последовательно размещаются значения свойств одного из объектов; каждое значение свойства – в своем столбце, озаглавленном именем свойства.

Столбцы такой таблицы называют полями ; каждое поле характеризуется своим именем (именем соответствующего свойства) и типом данных, представляющих значения данного свойства.

Строки таблицы являются записями об объекте; эти записи разбиты на поля столбцами таблицы, поэтому каждая запись представляет собой набор значений, содержащихся в полях.

Каждая таблица должна содержать, по крайней мере, одно ключевое поле , содержимое которого уникально для каждой записи в этой таблице. Ключевой поле позволяет однозначно идентифицировать каждую запись в таблице.

Тип поля определяется типом данных, которые оно содержит. Поля могут содержать данные следующих основных типов:

счетчик – целые числа, которые задаются автоматически при вводе записей. Эти числа не могут быть изменены пользователем;
текстовый – тексты, содержащие до 255 символов;
числовой – числа;
дата/время – дата или время;
денежный – числа в денежном формате;
логический – значения Истина (Да) или Ложь (Нет);
гиперссылка – ссылки на информационный ресурс в Интернете (например, Web-сайт).

Поле каждого типа имеет свой набор свойств. Наиболее важными свойствами полей являются:

размер поля – определяет максимальную длину текстового или числового поля;
формат поля – устанавливает формат данных;
обязательное поле – указывает на то, что данное поле обязательно надо заполнить.

Иерархические БД графически могут быть представлены как перевернутое дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень (корень дерева) занимает один объект, второй – объекты второго уровня и т. д.

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект, более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом объект-предок может не иметь потомков или иметь их несколько, тогда как объект-потомок обязательно имеет только одного предка. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами .

Сетевая БД является обобщением иерархической за счет допущения объектов, имеющих более одного предка. Вообще, на связи между объектами в сетевых моделях не накладывается никаких ограничений.

Сетевой базой данных фактически является Всемирная паутина глобальной компьютерной сети Интернет. Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов документов в единую распределенную сетевую БД.

Пользователями базы данных могут быть прикладные программы, программные комплексы, специалисты предметной области, выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными потребителями.

В современной технологии баз данных предполагается, что ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляется централизованно с помощью специального программного инструментария системы управления базами данных.

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

Технологию работы с базами данных следует изучить на примере рассмотрения программного средства Access. Здесь можно выделить такие этапы как:

создание структуры таблиц базы данных;
ввод и редактирование данных в таблицах;
обработка данных, содержащихся в таблицах;
ввод информации из базы данных.

В Access используется стандартный многооконный интерфейс, но в отличие от других приложений, не многодокументальный. Единовременно может быть открыта только одна база данных, содержащая обязательное окно базы данных и окна для работы с объектами базы данных. В каждый момент времени одно из окон является активным и в нем курсивом отмечается активный объект.

Окно базы данных – один из главных элементов интерфейса Access. Здесь систематизированы все объекты БД: таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули.

Таблица. В базах данных вся информация хранится в двумерных таблицах. Это базовый объект БД, все остальные объекты создаются на основе существующих таблиц (производные объекты). Каждая строка в таблице – запись БД, а столбец – поле. Запись содержит набор данных об одном объекте, а поле – однородные данные обо всех объектах.

Запросы. В СУБД запросы являются важнейшим инструментом. Главное предназначение запросов – отбор данных на основании заданных условий. С помощью запроса из базы данных можно выбирать информацию, удовлетворяющую определенным условиям.

Формы. Формы позволяют отображать данные, содержащиеся в таблицах и запросах, в более удобном для восприятия виде. При помощи форм можно добавлять в таблицы новые данные, а также редактировать или удалять существующие. Форма может содержать рисунки, графики и другие внедренные объекты.

Отчеты. Отчеты предназначены для печати данных, содержащихся в таблицах и запросах, в красиво оформленном виде.

Макросы. Макросы служат для автоматизации повторяющихся операций. Запись макроса производится так же, как в других приложениях, например, как в приложении Word.

Модули. Модули также служат для автоматизации работы с БД. Модули еще называют процедурами обработки событий и пишутся на языке VBА.

Существуют различные программы для создания баз данных. Как правило, в таком ПО реализованы функции управления, редактирования, обработки информации. В зависимости от объема, типа данных, предпочтений компании, выбирается тот или иной софт.

Самое распространенное и знакомое всем решение, правда, не самое удобное для работы с большими массивами – это Excel. Если говорить о продуктах Microsoft, то непосредственно для работы с БД было создано приложение Access. Кроме нее есть не менее удобные варианты. В нашем материале вы найдете подборку наиболее популярных программ для работы с данными.

Принцип работы базы данных и СУБД

База данных представляет собранное множество записей различных сведений. Они необходимы, чтобы у пользователей была возможность сразу получить доступ к большому объему данных для выполнения разного рода операций.

В базе данных содержится абсолютно разная информация: это может быть семейная книга рецептов на все случаи жизни, книга доходов и расходов вашего отца, где видно передвижение денег в семье, или страница в социальных сетях, где можно изучить всех подписчиков владельца. Таким образом, можно сделать вывод, что вся информация в базе данных относится к какому-то конкретному типу.

Принцип работы базы данных и СУБД

С появлением баз данных пользователи получили доступ к множеству наборов информации. Как видно из вышеприведенных примеров, база данных может содержать записи с информацией похожего типа. Но, это понятие не устойчиво, так как с появлением NoSQL определение поменялось. Дело в том, что размеры веб-сайтов стали больше. Увеличилась их интерактивность, стало больше информации не только о пользователях, но и потенциальных клиентах, заявках, заказах и т.д.

Таким образом, базы данных превратились из простого источника информации в серьезный актив компаний, которые нуждаются различных базах данных с возможностью их масштабирования и в инженерах, которые умеют управлять этими базами.

Мы выяснили, что базы данных — это неотъемлемая часть современного мира. Теперь необходимо рассказать о программах для создания и обработки базы данных. Нужно понять, каким образом обрабатываются базы данных в компьютерных системах. Вот сейчас самое время рассказать о системе управления базами данных. СУБД — программное обеспечение, с помощью которого выполняют различные манипуляции с базами данных на компьютере.

Это может быть редактирование, создание, выполнение различных операций вроде вставки данных и т. д. Чтобы все эти операции были выполнимы, СУБД предоставляет необходимые API. Практически ни одна программа не обходится без использования СУБД при работе с данными, хранящимися на диске. Более того, СУБД отвечает за резервное копирование, проверяет, в каком состоянии находятся базы данных, осуществляют проверку доступов и т. д.

Ваш Путь в IT начинается здесь

Подробнее

Именно по этой причине для работы с различными базами данных рекомендовано пользоваться СУБД.

10 популярных программ для создания и обработки базы данных

Многие организации используют базы данных для стандартного учета информации. Для работы с такими системами разработаны специальные программы. Мы привели вашему вниманию несколько самых известных и качественных программ для создания и использования баз данных в целях пользователей.

Одна из самых распространенных СУБД — Microsoft Access. Функционал и интуитивно понятный интерфейс делают инструмент доступным даже для начинающих пользователей. Microsoft Access подходит как для обучения, так и для решения конкретных задач. Инструмент содержит в себе функцию переключения между двумя режимами — таблицы и конструктора.

Microsoft Access

Пользователь устанавливает тип данных для каждой из ячеек базы. Так, это может быть текстовая информация, число, время и дата, гиперссылка, логическое значение и т. д. Есть встроенный многофункциональный модуль с большим количеством изменяемых параметров. Он используется для составления отчетов, заполнения запросов и форм.

Чтобы разобраться в особенностях работы, пользователи могут изучить подробное руководство, где все процессы подробно описаны. Поддерживается интерфейс на русском языке. Программа для создания базы данных Access платная. Ее распространение возможно лишь в рамках офисного пакета Microsoft.

LibreOffice — аналог Microsoft Office и приложения Access в частности. Он может быть применен при работе с текстовыми документами, таблицами, презентациями, базами данных, графическими изображениями и даже математическими записями. Для работы необходимо установить на компьютере полный пакет и выбрать нужный модуль для запуска. Для БД необходим формат ODB.

LibreOffice содержит практически весь функционал Access. Кроме того, разработчики позаботились об удобном и понятном для пользователя интерфейсе, без загромождения разного рода кнопками и категориями. Главное окно содержит только основные возможности. Но есть нюанс — здесь нет мастера создания баз данных со встроенными шаблонами. Зато поддерживается интерфейс на русском языке, и есть открытый исходный код. Это одна из бесплатных программ для создания баз данных.

Команда GeekBrains совместно с международными специалистами по развитию карьеры подготовили материалы, которые помогут вам начать путь к профессии мечты.

Скачивайте и используйте уже сегодня:

Топ-30 самых востребованных и высокооплачиваемых профессий 2022

Подборка 50+ ресурсов об IT-сфере

3,7 MB

Инструмент предназначен для работы с базами на основе технологии MySQL. Продукт разработан специалистами Workbench и содержит все инструменты для создания и администрирования баз данных, необходимых на практике. Интерфейс очень простой и удобный, справится даже начинающий пользователь. Отдельно стоит выделить возможность установки шаблона, предназначенного для автоматического индексирования ячеек, обработки запросов и смены сценариев SQL.

MySQL Workbench

MySQL Workbench содержит модуль для визуального проектирования. Для формирования таблиц и установки связей между ними предусмотрены ER-диаграммы. Подсвечивается синтаксис SQL, в том числе все возможные ошибки как при наборе простого теста, так и кода. Интерфейс удобен и интуитивно понятен, но не поддерживает русского языка. Это, наверно, самый большой минус для русскоговорящих пользователей.

Интерфейс Navicat состоит из 3 частей. Слева — список всех имеющихся БД пользователя. В центре — место, предназначенное для обработки таблиц, справа — информация по выделенным объектам. Для возможности проектирования имеются удобные ER-диаграммы. Интерфейс на русском языке отсутствует. Есть бесплатная ознакомительная версия. При необходимости можно приобрести подписку на базовую версию, стандартную и коммерческую.

DataExpress — одна из популярных программ для создания и обработки баз данных клиентов. Это своеобразный конструктор, содержаний большое количество разнообразных приложений. У пользователя есть полноценная возможность создать персонализированную программу учета. Инструмент содержит все модули привычных СУБД: мастер ввода данных, опции фильтрации и поиска, шаблоны, автоматическая генерация значений и т. д.