Базы данных основные понятия и применение реферат

Обновлено: 05.07.2024

В разных областях экономики зачастую приходится работать с данными из разных источников, каждый из которых связан с определенным видом деятельности. Для координации всех этих данных необходимы определенные знания и организационные навыки.

Вложение	Размер
База данных – это информационная модель, позволяющая в упорядоченном виде хранить данные о системе объектов.	498.19 КБ

Предварительный просмотр:

Приёмы использования базы данных

классификация по модели данных;

классификация по среде постоянного хранения

классификация по содержимому

классификация по степени распределённости.

Разработаны различные приложения для управления базами данных в разных форматах. Также есть инструменты для редактирования файлов баз данных, и ведения собственных баз данных в упрощенном виде. Например можно создавать базу данных в среде ПО для управления базами данных MySQL, MS SQL/MSDE, InterBase, Firebird и некоторых других.
Приложения редактирования и настройки баз данных часто имеют большой функционал, который позволяет проводить анализ любой сложности, редактировать данные во всех объектах и подобъектах баз данных, а также редактировать визуальные модели баз данных, которые позволяют удобно создавать даже самые сложные структуры.

Есть несколько программа для просмотра и редактирования файлов база данных в форматах MDB, DBF и Paradox. Такие программы позволяют просматривать данные из "файловых" баз данных, не устанавливая на компьютер основное приложение. Так например, можно просматривать и редактировать файлы MDB без установки программы Microsoft Access, которая входит в состав дорогостоящего офисного пакета MS Office. В среде Microsoft Access можно производить поиск данных по базе, и экспортировать данные и структуру базы данных в файлы других форматов.

Продукт корпорации Microsoft - Access объединяет сведения из разных источников в одной реляционной базе данных. Создаваемые в нем формы, запросы и отчеты позволяют быстро и эффективно обновлять данные, получать ответы на вопросы, осуществлять поиск нужных данных, анализировать данные, печатать отчеты, диаграммы и почтовые наклейки.

Приёмы использования базы данных

Ввод данных может осуществляться следующими способами:

· вручную прямо в таблицу (сюда же относится вставка содержимого буфера обмена);

· вручную в поля формы;

· прямой импорт данных из других источников (базы Access, текстовые файлы, формат DBF, электронные таблицы, источники данных ODBC);

· программным методом, который может сочетать в себе любые средства, которые возможно реализовать на VBA.

Последний способ обладает наибольшей гибкостью и представляет практически неограниченные возможности, однако он самый сложный в реализации и требует определенного уровня знаний программирования

Для создания новой базы данных выполним команду Файл/Создать. На экране откроется окно диалога “Создание”, содержащее две вкладки:

“Общие” — позволяет создать новую пустую базу данных.“Базы данных” — позволяет выбрать образец базы данных, содержащий большинство требуемых объектов, и создать базу с помощью мастера. Для создания новой пустой базы данных перейдем на вкладку “Общие” и нажмите кнопку ОК в нижней части окна диалога. На экране откроется окно диалога “Файл новой базы данных”. В данном окне диалога из раскрывающегося списка Папка выберем папку, в которой сохраним создаваемую базу данных, а в поле ввода Имя файла введем имя базы данных. После этого можно создать с помощью мастера базу данных определенного типа со всеми необходимыми таблицами, формами и отчетами. Так как MS Access содержит большой выбор подготовленных баз данных, второй способ во многих случаях может оказаться предпочтительным. В обоих случаях останется возможность в любое время изменить и расширить созданную базу данных. По умолчанию в поле ввода Тип файла установлен тип “База данных”. После ввода имени создаваемой базы данных нажмем кнопку Создать, данного окна диалога . На экране откроется окно базы данных. Оно состоит из шести вкладок, которые пока пусты. В данном окне предстоит создать все объекты, входящие в базу данных. Их перечень соответствует ярлыкам вкладок в верхней части окна базы данных. В этом окне можно создавать “Общие” — позволяет создать новую пустую базу данных. “Базы данных” — позволяет выбрать образец базы данных, содержащий большинство требуемых объектов, и создать базу с помощью мастера. Для создания новой пустой базы данных перейдем на вкладку “Общие” и нажмите кнопку ОК в нижней части окна диалога. На экране откроется окно диалога “Файл новой базы данных”. В данном окне диалога из раскрывающегося списка Папка выберем папку, в которой сохраним создаваемую базу данных, а в поле ввода Имя файла введем имя базы данных. После этого можно создать с помощью мастера базу данных определенного типа со всеми необходимыми таблицами, формами и отчетами. Так как MS Access содержит большой выбор подготовленных баз данных, второй способ во многих случаях может оказаться предпочтительным. В обоих случаях останется возможность в любое время изменить и расширить созданную базу данных. После ввода имени создаваемой базы данных нажмем кнопку Создать данного окна диалога. На экране откроется окно базы данных. Оно состоит из шести вкладок, которые пока пусты. В данном окне предстоит создать все объекты, входящие в базу данных. Их перечень соответствует ярлыкам вкладок в верхней части окна базы данных. В этом окне можно создавать таблицы, хранящие информацию, отчеты, формы, запросы. Все они будут располагаться во вкладках, которые открываются при выборе соответствующего ярлыка. Для создания информационной БД Access, и ввода данных необходимо выполнить следующие действия:

Выбрать пункт меню /Пуск/Создать документ Офис
В представленном диалоговом окне выбрать пункт: Новая База Данных

Алгоритм создания таблиц и ввода данных в таблицу

Для ввода данных в созданную таблицу, открываем ее двойным щелчком и вносим необходимую информацию

Просмотр информации в базе

Алгоритм для создания запроса и отчета просмотра информации:

Следуя указаниям программы, выбираем порядок сортировки, макет группировки и оформление фона. В результате присматриваем полученный отчет:

Удаление данных как и редактирование возможно следующими способами:

· вручную прямо в таблице;

· в окне браузера, в котором загружена web-страница из БД;

Рассмотрим подробнее основные функции MS Access, чтобы иметь более ясное представление о его возможностях.

В Access база данных обозначает файл, содержащий набор информации. База данных в Access может содержать следующие типы объектов: таблица, запрос, форма, отчёт, страница, макрос, модуль.

Окно объектов базы данных

Access может работать одновременно только с одной базой данных. Но одна БД Access может включать множество таблиц, форм, запросов, отчётов, макросов и модулей, которые хранятся в одном файле с расширением mdb.

Access позволяет создавать структуру таблицы, возможность просматривать, редактировать, удалять и добавлять записи, осуществлять поиск, замену, сортировку данных, изменять вид таблицы.

Полученную диаграмму таблиц и связей можно распечатать, что, несомненно, удобно для разработчика. Табличная база данных содержит перечень объектов одного типа, т. е. объектов с одинаковым набором свойств. Такую базу данных удобно представлять в виде двумерной таблицы. [ПОЛЕ Х ЗАПИСЬ]

Удаление данных в поле

Поле — это элементарная единица логической организации данных, которая соответствует отдельной, неделимой единице информации — атрибуту, это столбец таблицы, включающий в себя значения определенного свойства.

Каждое поле характеризуется своим именем (названием соответствующего свойства) и типом данных , отражающих значения данного свойства. Поля Название и Тип процессора — текстовые, а Оперативная память — числовое. При этом каждое поле обладает определенным набором свойств (размер, формат и др.).

Строки таблицы являются записями об объекте; эти записи разбиты на поля столбцами таблицы.

Запись базы данных — это строка таблицы, которая содержит набор значений различных свойств объекта.

В каждой таблице должно быть, по крайней мере, одно ключевое поле , содержимое которого уникально для любой записи в этой таблице. Значения ключевого поля однозначно определяют каждую запись в таблице.

Структура БД изменяется при добавлении или удалении полей.

Для каждого поля определяется тип и формат данных.

Тип определяет множество значений, которое может принимать данное поле в различных записях.

Основные типы данных:

От типа величины зависят те действия, которые можно с ней производить.

Значения числовых полей могут быть использованы в вычислениях.

Основные режимы работы с базой данных:

создание БД;
редактирование БД;
просмотр БД;
поиск информации в БД.

База данных — это набор сведений, относящихся к определенной теме или задаче, такой как отслеживание заказов клиентов или хранение коллекции звукозаписей. Если база данных хранится не на компьютере или на компьютере хранятся только ее части, приходится отслеживать сведения из целого ряда других источников, которые пользователь должен скоординировать и организовать самостоятельно.

СУБД Access предоставляет необходимые средства для работы с базами данных неискушенному пользователю, позволяя ему легко и просто создавать базы данных, вводить в них информацию, обрабатывать запросы и формировать отчеты. К сожалению, встроенная система помощи недостаточно понятно объясняет начинающему пользователю порядок работы, поэтому возникает необходимость в пособии.

Области применения Microsoft Access можно выделить следующие структуры:

В условиях рыночной экономики руководителям автотранспортных предприятий (АТП) постоянно приходится изыскивать и применять эффективные формы управления, организации и стимулирования труда, активизации человеческого фактора. При этом расширяются границы их самостоятельности в принятии решений, но усиливается ответственность за конечные результаты. В этой связи умение применять оптимальные решения, т. е. выбирать и осуществлять наилучшие варианты, обеспечивающие их целесообразность и выгодность, являются неотъемлемым требованием нашего времени.

Понятие базы данных.

Резкий рост объемов перерабатываемой информации и накопленный опыт использования электронно-вычислительной техники в различных областях приводят к необходимости пересматривать такую традиционную область обработки информации, как управление данными.

Массив данных, хранимый в вычислительной системе, называется базой данных.База данных вместе с системой управления, является составной частью банка данных. При создании баз данных необходимо уделить особое внимание тому, чтобы данные можно широко использовать в различного рода приложениях и чтобы способы использования данных можно легко и быстро изменять. До появления баз данных было чрезвычайно трудно изменить способ организации используемых данных.

Система управления базами данных - это система общего назначения, ориентированная на применение в банках данных АСУ предприятий, организаций, производственных объединений, отраслей и т. п.

СУБД обеспечивает высокий уровень независимости логической организации данных от их физической организации на внешних запоминающих устройствах. Обеспечивается определенный уровень независимости программ от данных. Имеются средства разграничения доступа к данным, поддержания и восстановления целостности данных.

База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация. Базу данных можно определить как совокупность взаимосвязанных хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Данные запоминаются так, чтобы они были независимы от программ, использующих эти данные; для добавления новых или модификации существующих данных, а также для поиска данных в базе данных применяется общий управляемый способ.

База данных – средство для реляционного и эффективного хранения информации. БД может означать как отдельный набор данных ( например, список телефонов), так и гораздо более сложную систему (например, SQL Server). Базы данных – это один из самых сложных типов коммерческих приложений. Все остальные типы системы, как правило, имеют более – менее близкие аналогии в реальном мире.
С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение ее содержимым, редактирование содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройства вывода или передачи по каналам связи.
В мире существует множество систем управления базами данных. Так как они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий. Это дает нам возможность рассмотреть одну систему и обобщить ее понятия, приемы и методы на весь класс СУБД.

Области применения баз данных.

Если постараться классифицировать существующие области применения баз данных, а так же оценить перспективы их развития в настоящее время, то можно получить примерный список наиболее распространенных классов, получивших распространение и применение во всех областях применения баз данных. Этот список будет выглядеть следующим образом:

-документографические и документальные применяются во всех базах органов власти и управления;

-базы данных по промышленной, строительной и сельскохозяйственной продукции;

-базы данных по экономической и конъюнктурной информации (статистическая, кредитно-финансовая, внешнеторговая);

-фактографические базы социальных данных, включающие сведения о населении и о социальной среде;

-базы данных транспортных систем;

-справочные данные для населения и учреждений (энциклопедии и справочники, расписания самолетов и поездов, адреса и телефоны граждан и организаций);

-ресурсные базы данных, включающие фактографическую информацию о природных ресурсах (земля, вода, недра, биоресурсы, гидрометеорология, вторичные ресурсы и отходы, экологическая обстановка);

-фактографические базы и банки научных данных, обеспечивающие фундаментальные научные исследования;

-фактографические базы данных в области культуры и искусства;

-лингвистические базы данных, то есть машинные словари разного типа и назначения.

Пример применения баз данных в процессе управления техническими системами.

В качестве одного из примеров можно привести программу для учета перевозок на автотранспортном предприятии.

База данных автотранспортного предприятия (АТП), а в частности диспетчерской службы, позволяет наиболее эффективно обеспечить доступ к информации необходимой для эффективной работы предприятия в целом. Внедрение базы данных в диспетчерских службах пассажирского АТП значительно ускоряет работу всех структур предприятия, что несет за собой не только высокие производственные показатели, но и экономическую эффективность.

Программа предназначена для учета перевозок на автотранспортном предприятии.
Автотранспортное предприятие (АТП) предоставляет услуги по перевозке грузов. АТП обладает парком автомобилей различного назначения (бортовые грузовики, тентованные машины, бензовозы, тягачи и т. п.), обладающими различными грузоподъемностями и расходом топлива.
При выполнении каждого рейса составляется путевой лист, который является основным отчетным документом о рейсе.

Путевой лист содержит следующую информацию: дату заполнения, данные об автомобиле, данные о водителе, данные о дате и времени выезда из гаража и возвращения в гараж, показания спидометра и датчика топлива при выезде и возвращении. По результатам рейса в путевой лист вписывается: расход топлива (по нормативам и фактически), пробег (в том числе с грузом), вес перевезенных грузов, количество выполненных тонно-километров, объем заправки топлива в пути. Водители закрепляются за автомобилями, причем за одним автомобилем может быть закреплено несколько водителей. Каждый автомобиль характеризуется следующей информацией: регистрационным номером ГИБДД, инв. номером АТП, типом (бортовой, бензовоз, и т. п.), техническими характеристиками (марка, год выпуска, пробег, тип двигателя, грузоподъемность, пробег, количество ремонтов, потребляемое топливо, нормативный расход топлива на 100 км), страховой стоимостью, датой последнего техосмотра. Необходимо автоматизировать учет перевозок, выполнения плана по тонно-километрам, учет расхода топлива, составление графика техосмотров, учет пробега автомобилей.

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Основные понятия баз данных 4

2.1 Базы данных и системы управления базами данных 4

2.2 Состав системы управления базами данных 5

2.3 Структура простейшей базы данных 6

2.4 Свойства полей базы данных 7

2.5 Типы данных 8

2.6 Безопасность баз данных 10

Список использованной литературы 12
Введение

Для принятия обоснованных и эффективных решений в производственной деятельности, в управлении экономикой и в политике современный специалист должен уметь с помощью компьютеров и средств связи получать, накапливать, хранить и обрабатывать данные, представляя результат в виде наглядных документов. Поэтому, в данной курсовой работе рассмотрим работу с базами данных.

В самом широком смысле любая программа имеет дело с некоторой внешней по отношению к ее коду информацией, задающей какие-либо параметры или режим ее работы. Такую информацию также называют данными программы. Очевидно, что в зависимости от типа решаемых задач проблемы организации работы с данными будут качественно различными. В подавляющем большинстве случаев при решении хозяйственных, экономических и финансовых задач приходится иметь дело с обширными специфически структурированными и взаимозависимыми массивами данных. Такие сложные наборы данных традиционно принято называть базами данных.

Современные информационные системы, основаны на концепции интеграции данных, характеризуются огромными объемами хранимых данных, сложной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования многочисленных пользователей.

Данная тема направлена на формирование представления о базах данных (БД), возможностях систем управления базами данных (СУБД) и их использовании.

Основные понятия баз данных

2.1 Базы данных и системы управления базами данных

База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации. В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.

Это утверждение легко пояснить, если, например, рассмотреть базу данных крупного банка. В ней есть все необходимые сведения о клиентах, об их адресах, кредитной истории, состояние расчетных счетов, финансовых операциях и т.д. Доступ к этой базе данных имеется у достаточно большого количества сотрудников банка, но среди них вряд ли найдется такое лицо, которое имеет доступ ко всей базе полностью и при этом способно единолично вносить в нее произвольные изменения. Кроме данных, база содержит методы и средства, позволяющие каждому из сотрудников оперировать только с теми данными, которые входят в его компетенцию. В результате взаимодействия данных, содержащихся в базе, с методами, доступными конкретным сотрудникам, образуется информация, которую они потребляют и на основании которой в пределах собственной компетенции производят ввод и редактирование данных.

С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение ее содержимым, редактирование содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройства вывода или передачи по каналам связи.

В мире существует множество систем управления базами данных. Несмотря на то что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий. Это дает нам возможность рассмотреть одну систему и обобщить ее понятия, приемы и методы на весь класс СУБД. В качестве такого учебного объекта мы выберем СУБД Microsoft Access , входящую в пакет Microsoft Office .

2.2 Состав СУБД

Архитектура СУБД может быть представлена следующим образом:

СУБД физическая БД

Язык описания данных (ЯОД) – Средства описания данных в БД и связей между ними. Средствами этого языка описывается структура БД, форматы записей, пароли, защищающие данные.

Язык манипулирования данными (ЯМД) – язык для выполнения операций над данными, позволяющий менять их строение.

Для различных СУБД реализация этих уровней языков может быть различной. В одних случаях ЯОД и ЯМД требует составления пользователем программы полностью “вручную”, в других (что отражает современную тенденцию) в СУБД присутствует средства визуальной (зримой, наглядной) разработки программ. Для этого в современных СУБД имеются редакторы экранных форм, отчетов. “Кирпичиками” (инструментами) таких редакторов являются поля различных видов (поля ввода, поля вывода, вычисляемые поля), процедуры обработки различных типов (формы ввода, таблицы, отчеты, запросы). На основании созданных пользователем объектов программы – генераторы формируют программный код на языке конкретной машины или на промежуточном языке.

2.3 Структура простейшей базы данных

Базы данных могут содержать различные объекты. Основными объектами любой базы данных являются ее таблицы. Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу. Соответственно, структура простейшей базы данных тождественно равна структуре ее таблицы.

Структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки. Их аналогами в простейшей базе данных являются поля и записи. Если записей в таблице пока нет, значит, ее структура образована только набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), мы изменяем структуру базы данных и, соответственно, получаем новую базу данных.

2.4 Свойства полей базы данных

Поля базы данных не просто определяют структуру базы – они еще определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Ниже перечислены основные свойства полей таблиц баз данных на примере СУБД Microsoft Access .

· Имя поля – определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой (по умолчанию имена полей используются в качестве заголовков столбцов таблиц).

· Тип поля – определяет тип данных, которые могут содержаться в данном поле.

· Размер поля – определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле.

· Формат поля – определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю.

· Маска ввода – определяет форму, в которой вводятся данные а поле (средство автоматизации ввода данных).

· Подпись – определяет заголовок столбца таблицы для данного поля (если подпись не указана, то в качестве заголовка столбца используется свойство Имя поля).

· Значение по умолчанию – то значение, которое вводится в ячейки поля автоматически (средство автоматизации ввода данных).

· Условие на значение – ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных (средство автоматизации ввода, которое используется, как правило, для данных, имеющих числовой тип, денежный тип или тип даты).

· Обязательное поле – свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы.

· Пустые строки – свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных (от свойства Обязательное поле отличается тем, что относится не ко всем типам данных, а лишь к некоторым, например к текстовым).

· Индексированное поле – если поле обладает этим свойством, все операции, связанные с поиском или сортировкой записей по значению, хранящемуся в данном поле, существенно ускоряются. Кроме того, для индексированных полей можно сделать так, что значение в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.

Поскольку в разных полях могут содержаться данные разного типа, то и свойства у полей могут различаться в зависимости от типа данных. Так, например, список вышеуказанных свойств полей относится в основном к полям текстового типа. Поля других типов могут иметь или не иметь эти свойства, но могут добавлять к ним и свои. Например, для данных, представляющих действительные числа, важным свойством является количество знаков после десятичной запятой. С другой стороны, для полей, используемых для хранения рисунков, звукозаписей, видео клипов и других объектов OLE , большинство вышеуказанных свойств не имеют смысла.

2.5 Типы данных

Таблицы баз данных, как правило, допускают работу с гораздо большим количеством разных типов данных. Так, например, базы данных Microsoft Access работают со следующими типами данных.

· Текстовый – тип данных, используемый для хранения обычного неформатированного текста ограниченного размера (до 255 символов).

· Числовой – тип данных для хранения действительных чисел.

· Поле Мемо – специальный тип данных для хранения больших объемов текста (до 65 535 символов). Физически текст не хранится в поле. Он храниться в другом месте базы данных, а в поле храниться указатель на него, но для пользователя такое разделение заметно не всегда.

· Дата/время – тип данных для хранения календарных дат и текущего времени.

· Денежный - тип данных для хранения денежных сумм. Теоретически, для их записи можно было бы пользоваться и полями числового типа, но для денежных сумм есть некоторые особенности (например, связанные с правилами округления), которые делают более удобным использование специального типа данных, а не настройку числового типа.

· Счетчик – специальный тип данных для уникальных (не повторяющихся в поле) натуральных чисел с автоматическим наращиванием. Естественное использование – для порядковой нумерации записей.

· Логический - тип для хранения логических данных (могут принимать только два значения, например Да или Нет).

· Гиперссылка – специальное поле для хранения адресов URL Web -объектов Интернета. При щелчке на ссылке автоматически происходит запуск браузера и воспроизведение объекта в его окне.

· Мастер подстановок – это не специальный тип данных. Это объект, настройкой которого можно автоматизировать ввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать их из раскрывающегося списка.

2.6 Безопасность баз данных

Базы данных – это тоже файлы, но работа с ними отличается от работы с файлами других типов, создаваемых прочими приложениями. Выше мы видели, что всю работу по обслуживанию файловой структуры берет на себя операционная система. Для базы данных предъявляются особые требования с точки зрения безопасности, поэтому в них реализован другой подход к сохранению данных.

Базы данных – это особые структуры. Информация, которая в них содержится, очень часто имеет общественную ценность. Нередко с одной и той же базой работают тысячи людей по всей стране. От информации, которая содержится в некоторых базах, может зависеть благополучие множества людей. Поэтому целостность содержимого базы не может и не должна зависеть ни от конкретных действий некоего пользователя, забывшего сохранить файлы перед выключением компьютера, ни от перебоев в электросети.

Проблема безопасности баз данных решается тем, что в СУБД для сохранения информации используется двойной подход. В части операций, как обычно, участвует операционная система компьютера, но некоторые операции сохранения происходят в обход операционной системы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Конкретная реально работающая информационная система – это плод длительного и кропотливого труда большого коллектива специалистов. Информационные системы не создаются одномоментно. Их появлению предшествует огромная подготовительная работа как аналитического, так и организационного характера. Создание же системы – растянутый по времени процесс, когда к базовым возможностям добавляются все новые и новые функции. Причем все это должно делаться на едином фундаменте аппаратного и программного обеспечения. Он должен быть заложен так, чтобы интеграция новых компонентов в систему происходила максимально безболезненно и не нарушала концепции и архитектуры всей системы.

Суть моей работы, раскрыть понятие о базе данных, о ее структуре, об этапах ее проектирования. Показать, что такое база данных вообще.

Рассматривая общий смысл понятия БД, начнем с того, что с самого начала развития вычислительной техники образовались два основных направления ее использования. Первое направление - применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Становление этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с разработчиками новых архитектур ЭВМ.

Второе направление, возникшее несколько позже первого, которое непосредственно касается нашей темы, это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах. В самом широком смысле информационная система представляет собой программный комплекс, функции которого состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти компьютера, выполнении специфических для данного приложения преобразований информации и/или вычислений, предоставлении пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса. Обычно объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские системы, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов, мест в гостиницах и т.д.

На сегодняшний день ни одна организация не может обойтись без баз данных так, как она повышает оперативность работы с информацией.

Базы данных: основные понятия

В жизни мы часто сталкиваемся с необходимостью хранить какую-либо информацию, а потому часто имеем дело и с базами данных. Например, мы используем записную книжку для хранения номеров телефонов своих друзей и планирования своего времени. Телефонная книга содержит информацию о людях, живущих в одном городе. Все это своего рода базы данных. Ну а раз это базы данных, то посмотрим, как в них хранятся данные. Например, телефонная книга представляет собой таблицу (табл.1).

Таблица 1. Пример базы данных:

телефонная книга: ФИО,№ телефона, адрес

Петров Иван Иванович

ул. Ленина, 12, 43

Ильин Сергей Петрович

пр. Маркса, 32, 45

База данных – это совокупность связанных данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования, независимая от прикладных программ.

База Данных (БД) — структурированный организованный набор данных, описывающих характеристики каких-либо физических или виртуальных систем.

Структура базы данных

Организация структуры базы данных формируется исходя из следующих соображений:

Адекватность описываемому объекту/системе — на уровне концептуальной и логической модели.

Удобство использования для ведения учёта и анализа данных — на уровне так называемой физической модели.

Виды логических (даталогических) моделей БД:

Документальные (архивы) — ориентированные на формат документа, дескрипторные, тезаурусные.

теоретико-графовые: иерархическая модель, сетевая модель.

теоретико-множественные: реляционная модель (ER-модель), многомерная модель.

объектно-ориентированные: объектная модель.

основанные на инвертированных файлах.

Таким образом, по модели представления данных БД классифицируются:

На уровне физической модели электронная БД представляет собой файл или их набор в формате TXT, CSV, Excel, DBF, XML либо в специализированном формате конкретной СУБД. Также в СУБД в понятие физической модели включают специализированные виртуальные понятия, существующие в её рамках — таблица, табличное пространство, сегмент, куб, кластер и т. д.

В настоящее время наибольшее распространение получили реляционные базы данных. Автором реляционной модели считается Э. Кодд, который первым предложил использовать для обработки данных аппарат теории множеств (объединение, пересечение, разность, декартово произведение) и показал, что любое представление данных сводится к совокупности двумерных таблиц особого вида, известного в математике как отношение.

Картотеками пользовались до появления электронных баз данных. Сетевые и иерархические базы данных считаются устаревшими, объектно-ориентированные пока никак не стандартизированы и не получили широкого распространения. Некоторое возрождение получили иерархические базы данных в связи с появлением и распространением XML.

Этапы проектирования базы данных

1. Концептуальное проектирование — сбор, анализ и редактирование требований к данным. Для этого осуществляются следующие мероприятия:

обследование предметной области, изучение ее информационной структуры

выявление всех фрагментов, каждый из которых характеризуется пользовательским представлением, информационными объектами и связями между ними, процессами над информационными объектами

моделирование и интеграция всех представлений

2. Логическое проектирование — преобразование требований к данным в структуры данных. На выходе получаем СУБД - ориентированную структуру базы данных и спецификации прикладных программ. На этом этапе часто моделируют базы данных применительно к различным СУБД и проводят сравнительный анализ моделей.

3. Физическое проектирование — определение особенностей хранения данных, методов доступа и т. д.

Различие уровней представления данных на каждом этапе проектирования реляционной базы данных:

ЛОГИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ — Представление программиста

* связи между записями

ФИЗИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ — Представление администратора

Система управления базами данных

Система управления базами данных (СУБД) — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.

Основные функции СУБД

управление данными во внешней памяти (на дисках);

управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию,

процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,

подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД

сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

По модели данных

По типу управляемой базы данных

Таким образом, реляционная база данных представляет собой набор таблиц, связанных между собой.

Примеры реляционных СУБД: MySql, PostgreSql.

В основу объектной модели положена концепция объектно-ориентированного программирования, в которой данные представляются в виде набора объектов и классов, связанных между собой родственными отношениями, а работа с объектами осуществляется с помощью скрытых (инкапсулированных) в них методов.

Примеры объектных СУБД: Cache, GemStone (от Servio Corporation), ONTOS (ONTOS).

В последнее время производители СУБД стремятся соединить два этих подхода и предлагают объектно-реляционную модель представления данных. Примеры таких СУБД – IBM DB2 for Common Servers, Oracle8.

По архитектуре организации хранения данных

локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)

распределенные СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах)

По способу доступа к БД

В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. Ядро СУБД располагается на каждом клиентском компьютере. Доступ к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на ЦП сервера, а недостатком — высокая загрузка локальной сети.

На данный момент файл-серверные СУБД считаются устаревшими.

Примеры : Microsoft Access, Borland Paradox.

Клиент-серверные СУБД состоят из клиентской части (которая входит в состав прикладной программы) и сервера. Клиент-серверные СУБД, в отличие от файл-серверных, обеспечивают разграничение доступа между пользователями и мало загружают сеть и клиентские машины. Сервер является внешней по отношению к клиенту программой, и по надобности его можно заменить другим. Недостаток клиент-серверных СУБД в самом факте существования сервера (что плохо для локальных программ — в них удобнее встраиваемые СУБД) и больших вычислительных ресурсах, потребляемых сервером.

Примеры : Firebird, Interbase, MS SQL Server, Sybase, Oracle, PostgreSQL, MySQL.

Встраиваемая СУБД — библиотека, которая позволяет унифицированным образом хранить большие объёмы данных на локальной машине. Доступ к данным может происходить через SQL либо через особые функции СУБД. Встраиваемые СУБД быстрее обычных клиент-серверных и не требуют установки сервера, поэтому востребованы в локальном ПО, которое имеет дело с большими объёмами данных (например, геоинформационные системы).

Примеры : OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, один из вариантов Firebird, один из вариантов MySQL, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact.

В системах управления базами данных существует понятие первичного ключа.

Первичный ключ (primary key, PK) – минимальный набор полей, уникально идентифицирующий запись в таблице. Значит, первичный ключ – это в первую очередь набор полей таблицы, во-вторых, каждый набор значений этих полей должен определять единственную запись (строку) в таблице и, в-третьих, этот набор полей должен быть минимальным из всех обладающих таким же свойством. Поскольку первичный ключ определяет только одну уникальную запись, то никакие две записи таблицы не могут иметь одинаковых значений первичного ключа. Также первичные ключи используются для организации связей с другими таблицами.

В теории реляционных баз данных таблица представляет собой изначально неупорядоченный набор записей. Единственный способ идентифицировать определённую запись в этой таблице — это указать набор значений одного или нескольких полей, который был бы уникальным для этой записи. Отсюда и происходит понятие первичного ключа — набора полей (атрибутов, столбцов) таблицы, совокупность значений которых определена для любой записи (строки) этой таблицы и различна для любых двух записей.

Простые и составные ключи

Первичный ключ может состоять из единственного поля таблицы, значения которого уникальны для каждой записи. Так, например, на предприятии не может быть двух работников с одинаковыми табельными номерами, поэтому в таблице, содержащей записи о работниках, табельный номер может быть первичным ключом. Такой первичный ключ называют простым ключом.

Если таблица не имеет единственного уникального поля, первичный ключ может быть составлен из нескольких полей, совокупность значений которых гарантирует уникальность. Так, имя, фамилия, отчество, номер паспорта, серия паспорта не могут быть первичными ключами по отдельности, так как могут оказаться одинаковыми у двух и более людей. Но не бывает двух личных документов одного типа с одинаковыми серией и номером. Поэтому в таблице, содержащей записи о людях, первичным ключом может быть набор полей, состоящий из типа личного документа, его серии и номера. Такой первичный ключ называют составным ключом (англ. compound key, composite key, concatenated key).

Естественные и суррогатные ключи

Первичный ключ может состоять из информационных полей таблицы (то есть полей, содержащих полезную информацию об описываемых объектах). Такой первичный ключ называют естественным ключом. Теоретически, естественный ключ всегда можно сформировать, в этом случае мы получим т. н. интеллектуальный ключ. На практике, однако, использование естественных ключей наталкивается на определённые сложности:

Низкая эффективность — Естественный ключ может быть велик по размеру (особенно когда он составной), и его использование окажется технически неэффективным (ведь во всех таблицах, связанных с данной, понадобится создать поле того же размера, чтобы хранить ссылки).

Необходимость каскадных изменений — При изменении значения поля, входящего в естественный ключ, оказывается необходимым изменить значение поля не только в данной таблице, но и во всех таблицах, связанных с данной, в противном случае все ссылки на данную запись окажутся некорректными. В сложных базах данных таких связанных таблиц может быть очень много, и всегда остаётся опасность упустить из виду какую-то из них. При добавлении новых связанных таблиц приходится добавлять согласующие изменения во все места программ, где правится исходная таблица.

Несоответствие реальности — Уникальность естественного первичного ключа в реальных БД не всегда соблюдается. Допустим, например, что первичный ключ в таблице — данные личного документа. В такую таблицу окажется невозможным внести человека, о документах которого нет информации в момент добавления записи, а на практике такая необходимость может возникнуть.

Вследствие этих и других соображений в практике проектирования БД чаще используют т. н. синтетические (суррогатные) ключи — искусственно созданные технические ключевые поля, не несущие информации об объектах.

Одна из основных задач, возникающих при работе с базами данных, – это задача поиска. При этом, поскольку информации в базе данных, как правило, содержится много, перед программистами встает задача не просто поиска, а эффективного поиска, т.е. поиска за сравнительно небольшое время и с достаточной точностью. Для этого (для оптимизации производительности запросов) производят индексирование некоторых полей таблицы. Использовать индексы полезно для быстрого поиска строк с указанным значением одного столбца. Без индекса чтение таблицы осуществляется по всей таблице, начиная с первой записи, пока не будут найдены соответствующие строки. Чем больше таблица, тем больше накладные расходы. Если же таблица содержит индекс по рассматриваемым столбцам, то база данных может быстро определить позицию для поиска в середине файла данных без просмотра всех данных. Это происходит потому, что база данных помещает проиндексированные поля поближе в памяти, так, чтобы можно было побыстрее найти их значения. Для таблицы, содержащей 1000 строк, это будет как минимум в 100 раз быстрее по сравнению с последовательным перебором всех записей. Однако в случае, когда необходим доступ почти ко всем 1000 строкам, быстрее будет последовательное чтение, так как при этом не требуется операций поиска по диску. Так что иногда индексы бывают только помехой. Например, если копируется большой объем данных в таблицу, то лучше не иметь никаких индексов. Однако в некоторых случаях требуется задействовать сразу несколько индексов (например, для обработки запросов к часто используемым таблицам).

Например, если говорить о MySQL, то там существует три вида индексов: PRIMARY, UNIQUE, и INDEX, а слово ключ (KEY) используется как синоним слова индекс (INDEX). Все индексы хранятся в памяти в виде B-деревьев.

PRIMARY – уникальный индекс (ключ) с ограничением, что все индексированные им поля не могут иметь пустого значения (т.е. они NOT NULL). Таблица может иметь только один первичный индекс, но он может состоять из нескольких полей.

UNIQUE – ключ (индекс), задающий поля, которые могут иметь только уникальные значения.

INDEX – обычный индекс.

Примеры баз данных

Astrophysics Data System - Астрофизическая Информационная Система НАСА - интерактивная база данных более 7 000 000 документов по астрономии и физике как из рецензируемых, так и из нерецензируемых источников.

Scientific and Technical Network - европейская база данных, содержащая около 10 млн наименований журнальных статей, препринтов, книг, диссертаций, патентов и материалов научных конференций в области прикладной физики, химии, биофизики, технологий, биотехнологий, медицины. Благодаря очень широкому спектру интересов база данных является одной из самых больших в мире.

ABC - CLIO - aмериканская база данных, содержащая свыше 1 млн журнальных статей, книг, материалов конференций в области истории и политических наук. В базе данных имеются почти все исторические журналы мира. Создана и управляется Калифорнийским университетом в Санта-Барбара.

ArXiv - крупнейший бесплатный архив электронных препринтов научных статей по физике, математике, астрономии, информатике и биологии.Архив был создан в 1991 в Лос-Аламосской национальной лаборатории, США (англ. Los Alamos National Laboratory, LANL) и первоначально предназначался для физических статей, но постепенно возникли разделы, посвящённые другим наукам. К середине 2008 года в нём содержалось более 485 000 публикаций, и каждый месяц добавляется 3000—4000 статей.

Основным назначением БД является быстрый поиск содержащейся в ней информации. При этом БД могут содержать значительный объем информации, например, список домашних телефонов составляет десятки тысяч абонентов. В телефонной книге абоненты упорядочены (отсортированы) в алфавитном порядке и поиск по фамилии займет не очень много времени, однако, поиск по адресу или неточному номеру телефона и т.п. вручную – не решаемая практически задача.

Мир баз данных становится все более и более единым, с развитием Internet- и Intranet- технологий появилась возможность доступа к удаленным БД, что привело к необходимости создания стандартного языка, который мог бы использоваться так, чтобы функционировать в большом количестве различных видов компьютерных сред. Стандартный язык позволил бы пользователям, знающим один набор команд, использовать их, чтобы создавать, отыскивать, изменять и передавать информацию независимо от того, работают ли они на персональном компьютере, сетевой рабочей станции или на универсальном компьютере.

По этой причине ANSI (Американским Национальным Институтом Стандартов) был разработан стандарт языка SQL (Структурированный Язык Запросов). При этом SQL не изобретался ANSI. Это по существу изобретение IBM. Но другие компании подхватили SQL и сразу же, по крайней мере одна компания (Oracle), получила право на рыночную продажу SQL продуктов. Однако после этого появились некоторые проблемы, которые возникли в результате стандартизации ANSI языка в виде некоторых ограничений. Конкретные программы Баз Данных обычно дают ANSI SQL дополнительные особенности, часто ослабляют многие ограничения стандарта.

Голицина О.Л., Максимов Н.В., Попов И.И. Базы данных: Учебное пособие. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003. – С.352

Карпова Т.С. Базы данных: модели, разработка, реализация. – СПб.: Питер, 2002. – С.304

Базы данных использовались в вычислительной технике с незапамятных времен. В первых компьютерах использовались два вида внешних устройств – магнитные ленты и магнитные барабаны. Емкость магнитных лент была достаточно велика. Устройства для чтения-записи магнитных лент обеспечивали последовательный доступ к данным. Для чтения информации, которая находилась в середине или конце магнитной ленты, необходимо было сначала прочитать весь предыдущий участок. Следствием этого являлось чрезвычайно низкая производительность операций ввода-вывода данных во внешнюю память. Магнитные барабаны давали возможность произвольного доступа, но имели ограниченный объем хранимой информации.

Файлы: 1 файл

Базы данных.doc

Введение

Разумеется, говорить о какой-либо системе управления данными во внешней памяти, в тот момент не приходилось. Каждая прикладная программа, которой требовалось хранить данные во внешней памяти, сама определяла расположение каждого блока на магнитной ленте. Прикладная программа также брала на себя функции информационного обмена между оперативной памятью и устройствами внешней памяти с помощью программно-аппаратных средств низкого уровня. Такой режим работы не позволяет или очень затрудняет поддержку на одном носителе нескольких архивов долговременно хранимой информации. Кроме того, каждой прикладной программе приходилось решать проблемы именования частей данных и структуризации во внешней памяти.

История БД фактически началась с появлением магнитных дисков. Такие устройства внешней памяти обладали существенно большей емкостью, чем магнитная лента и барабаны, а также обеспечивали во много раз большую скорость доступа в режиме произвольной выборки. В отличие от современных систем управления, которые могут применяться для самых различных баз данных, подавляющее большинство ранее разработанных СУБД были тесно связаны с пользовательской базой для того, чтобы увеличить скорость работы, хоть и в ущерб гибкости.

Первоначально СУБД применялись только в крупных организациях с мощной аппаратной поддержкой, необходимой для работы с большими объемами данных.

Современные авторы часто употребляют термины "банк данных" и "база данных" как синонимы, однако в общеотраслевых руководящих материалах по созданию банков данных Государственного комитета по науке и технике (ГКНТ), изданных в 1982 г., эти понятия различаются.

Там приводятся следующие определения банка данных, базы данных и СУБД:

Банк данных (БнД) - это система специальным образом организованных данных - баз данных, программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

База данных (БД) - именованная совокупность данных, отражающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.

Система управления базами данных (СУБД) - совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

1.Основные понятия баз данных

В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.

База данных (БД)– организованная структура, предназначенная для хранения информации. Современные БД позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и методы (т.е. программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или другими программно-аппаратными комплексами.

Системы управления базами данных (СУБД) – комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержанием, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи.

Существует много систем управления базами данных. Они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю разные функции и средства. Большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий.

В зависимости от архитектуры построения системы управления базами СУБД могут подразделяться на следующие типы:

Иерархические модели имеют древовидную структуру, где каждому узлу соответствует один сегмент, представляющий собой поименованный линейный кортеж полей данных. Каждому сегменту соответствует один входной и несколько выходных сегментов. Каждый элемент структуры лежит на единственном иерархическом пути, начинающемся от корневого. Иерархические базы данных наиболее пригодны для моделирования структур, по своей природе являющихся иерархическими. В качестве примеров можно привести воинские подразделения или сложные механизмы, состоящие из более простых узлов, которые в свою очередь тоже можно подвергнуть декомпозиции. Тем не менее существует значительное количество организаций, не сводящихся к простой иерархии. В этой модели запрос, направленный вниз по иерархии, прост, однако запрос, направленный вверх по иерархии, более сложен. К достоинствам иерархической модели данных относятся эффективное использование памяти ЭВМ и неплохие показатели времени выполнения основных операций над данными. Иерархической базой данных является файловая система, состоящая из корневой директории, в которой имеется древовидная структура поддиректорий и файлов.

Организация данных в СУБД иерархического типа определяется в терминах: элемент, агрегат, запись (группа), групповое отношение, база данных.

Атрибут (элемент данных) - наименьшая единица структуры данных. Обычно каждому элементу при описании базы данных присваивается уникальное имя. По этому имени к нему обращаются при обработке. Элемент данных также часто называют полем.

Запись - именованная совокупность атрибутов. Использование записей позволяет за одно обращение к базе получить некоторую логически связанную совокупность данных. Именно записи изменяются, добавляются и удаляются. Тип записи определяется составом ее атрибутов. Экземпляр записи - конкретная запись с конкретным значением элементов

Групповое отношение - иерархическое отношение между записями двух типов. Родительская запись (владелец группового отношения) называется исходной записью, а дочерние записи (члены группового отношения) - подчиненными. Иерархическая база данных может хранить только такие древовидные структуры.

Корневая запись каждого дерева обязательно должна содержать ключ с уникальным значением. Ключи некорневых записей должны иметь уникальное значение только в рамках группового отношения. Каждая запись идентифицируется полным сцепленным ключом, под которым понимается совокупность ключей всех записей от корневой по иерархическому пути.

При графическом изображении групповые отношения изображают дугами ориентированного графа, а типы записей - вершинами (диаграмма Бахмана).

Для групповых отношений в иерархической модели обеспечивается автоматический режим включения и фиксированное членство. Это означает, что для запоминания любой некорневой записи в БД должна существовать ее родительская запись. При удалении родительской записи автоматически удаляются все подчиненные.

Структурная часть иерархической модели

Основными информационными единицами в иерархической модели данных являются сегмент и поле. Поле данных определяется как наименьшая неделимая единица данных, доступная пользователю. Для сегмента определяются тип сегмента и экземпляр сегмента. Экземпляр сегмента образуется из конкретных значений полей данных. Тип сегмента — это поименованная совокупность входящих в него типов полей данных.

Как и сетевая, иерархическая модель данных базируется на графовой форме построения данных, и на концептуальном уровне она является просто частным случаем сетевой модели данных. В иерархической модели данных вершине графа соответствует тип сегмента или просто сегмент, а дугам — типы связей предок — потомок. В иерархических структуpax сегмент — потомок должен иметь в точности одного предка.

Иерархическая модель представляет собой связный неориентированный гpaф древовидной структуры, объединяющий сегменты. Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора деревьев.

К основным недостаткам иерархических моделей следует отнести: неэффективность, медленный доступ к сегментам данных нижних уровней иерархии, четкая ориентация на определенные типы запросов и др. Также недостатком иерархической модели является ее громоздкость для обработки информации с достаточно сложными логическими связями, а также сложность понимания для обычного пользователя. Иерархические СУБД быстро прошли пик популярности, которая обусловливалась их ранним появлением на рынке. Затем их недостатки сделали их неконкурентоспособными, и в настоящее время иерархическая модель представляет исключительно исторический интерес.

Сетевые базы данных

Сетевая модель расширяет иерархическую модель, позволяя группировать связи между записями в множества. С логической точки зрения связь — это не сама запись. Связи лишь выражают отношения между записями. Как и в иерархической модели, связи ведут от родительской записи к дочерней, но на этот раз поддерживается множественное наследование.

Следуя спецификации CODASYL, сетевая модель поддерживает DDL (Data Definition Language — язык определения данных) и DML (Data Manipulation Language — язык обработки данных). Это специальные языки, предназначенные для определения структуры базы данных и составления запросов. Несмотря на их наличие, программист по-прежнему должен знать структуру базы данных.

В сетевой модели допускаются отношения "многие ко многим", а записи не зависят друг от друга. При удалении записи удаляются и все ее связи, но не сами связанные записи.

В сетевой модели требуется, чтобы связи устанавливались между существующими записями во избежание дублирования и искажения целостности. Данные можно изолировать в соответствующих таблицах и связать с записями в других таблицах.

Программисту не нужно заботиться о том, как организуется физическое хранение данных на диске. Это ослабляет зависимость приложений и данных. Но в сетевой модели требуется, чтобы программист помнил структуру данных при формировании запросов.

Оптимальную структуру базы данных сложно сформировать, а готовую структуру трудно менять. Если вид таблицы претерпевает изменения, все отношения с другими таблицами должны быть установлены заново, чтобы не нарушилась целостность данных. Сложность подобной задачи приводит к тому, что программисты зачастую отменяют некоторые ограничения целостности ради упрощения приложений.

Примеры сетевых СУБД: СООБЗ Cerebrum, ИСУБД CronosPRO[2], dbVista, Cache, GT.M

Сетевая БД состоит из набора записей и набора связей между этими записями. На формирование связи особых ограничений не накладывается. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка, а в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков.

Достоинством сетевой модели данных является возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. В сравнении с иерархической моделью сетевая модель предоставляет большие возможности в смысле допустимости образования произвольных связей. В рамках сетевых СУБД легко реализуются и иерархические даталогические модели. Сетевые СУБД поддерживают сложные соотношения между типами данных, что делает их пригодными в различных приложениях. Таким образом, к основным преимуществам сетевых СУБД относятся следующие:

2. поддержка аналитической обработки данных;

3. эффективная реализация обработки данных по показателям затрат памяти и оперативности.

Пользователи сетевых СУБД ограничены связями, определенными для них разработчиками БД-приложений. Подобно иерархическим, сетевые СУБД предполагают разработку БД приложений опытными программистами и системными аналитиками.

Также к недостаткам сетевой модели данных относится высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе, а также сложность для понимания и выполнения обработки информации в БД обычным пользователем. Кроме того, в сетевой модели данных ослаблен контроль целостности связей вследствие допустимости установления произвольных связей между записями.

Табличные базы данных.

Табличная база данных содержит перечень объектов одного типа, т. е. объектов с одинаковым набором свойств. Такую базу данных удобно представлять в виде двумерной таблицы.

Столбцы такой таблицы называют полями; каждое поле характеризуется своим именем (названием соответствующего свойства) и типом данных, отражающих значения данного свойства. Поля Название и Тип процессора — текстовые, а Оперативная память — числовое. При этом каждое поле обладает определенным набором свойств (размер, формат и др.). Так, для поля Оперативная память задан формат данных целое число.

Поле базы данных — это столбец таблицы, включающий в себя значения определенного свойства.

Читайте также: