Реферат на тему настольные базы данных

Обновлено: 04.07.2024

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.

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.

ГОСТ

Настольные СУБД — это набор различных средств и методов, которые предназначены для формирования, сопровождения и использования информационных баз данных.

Предыстория создания СУБД

Ещё сравнительно недавно обработка информации выполнялась при помощи мини-ЭВМ и обладала определёнными достоинствами, которые позднее с появлением персональных компьютеров и настольных систем управления базами данных (СУБД) были утрачены. К таким достоинствам, в том числе, относились:

Наличие возможности совместного пользования ресурсами и оборудованием, такими как, центральный процессор, оперативная память, внешние устройства.
Возможность централизованного хранения информации.

Но при этом главным недостатком таких систем считалась невозможность создания персональной рабочей среды. Все программные продукты, в том числе редакторы текстов, программы компиляции, СУБД сохранялись тоже в централизованном порядке и подлежали коллективному использованию.

Данный недостаток явился причиной стремительного развития сферы персональных компьютеров. Вместе с простой эксплуатацией и небольшой ценой в сравнении с мейнфреймами и мини-ЭВМ потребители получали возможность сформировать персональную рабочую среду, а также выбрать самое подходящее конкретному пользователю программное обеспечение. Как раз в это время произошёл стремительный рост использования настольных СУБД, например, dBase (РЕБУС), а немного позднее FoxBASE, Paradox и многих других сегодня уже не используемых. Следует отметить, что в те времена шли процессы взаимного обмена удачными идеями и подходами, а также стандартизации, что нашло явное отражение на истории такого программного приложения, как dBase, чей программный язык и методы информационной организации позаимствовали многие другие производители в своих программах.

Настольные СУБД

Все СУБД условно могут быть поделены на две большие группы:

Готовые работы на аналогичную тему

Функционирование их организовано следующим образом:

База данных, организованная как набор файлов, расположена на жёстком диске специально назначенного компьютера, именуемого файловым сервером.
Имеется локальная сеть, которая состоит из клиентских компьютеров с установленными СУБД и приложениями для работы с базами данных. Применяя пользовательский интерфейс приложения, пользователь может инициировать обращение к базе данных на предмет выборки или обновления информационных данных.
Любое обращение к базе данных выполняется через СУБД, которая инкапсулирует в себе всю информацию о физической структурной организации базы данных, размещённой на файловом сервере.
СУБД выполняет обращение к данным, расположенным на файловом сервере, по итогам которого требуемая часть фалов базы данных в качестве копии отправляется на компьютер клиента и подвергается обработке, что означает исполнение пользовательских запросов, то есть осуществление необходимых операций над данными.
Если есть необходимость, то есть когда данные корректировались, данные отправляются обратно на файловый сервер для обновления базы данных. Итог СУБД отправляет обратно в приложение. Приложение с помощью интерфейса пользователя выводит отображение итогов исполнения запросов.

К недостаткам данной архитектурной организации следует отнести:

Если идёт одновременное обращение большого количества пользователей к одной и той же информации, то резко снижается производительность системы, поскольку следует ждать пока очередной пользователь, использующий данные, закончит свою работу.
В противном случае есть вероятность удаления корректировок, внесённых одним пользователем, корректировками других пользователей.

На данный момент существует больше двадцати форматов информационных данных настольных СУБД, но самыми распространёнными, если учитывать количество проданных копий, являются dBase, Paradox, FoxPro и Access. Из вышедших в последнее время СУБД, необходимо выделить Microsoft Data Engine, которая по сути является серверной СУБД и представляет собой более лёгкий вариант Microsoft SQL Server. Но, несмотря на это, она предназначена для применения в основном в настольных системах и маленьких рабочих группах.

Формат данных dBase — это открытый формат, что дало возможность некоторым другим производителям осуществлять его заимствование для реализации аналогичных СУБД, отчасти имеющих совместимость с dBase по информационным форматам. К примеру, очень популярная в своё время СУБД FoxBase применяла формат данных dBase.

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. В современном обществе информационные технологии развиваются очень стремительно, они проникают во все сферы человеческой деятельности.

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
referat_subd_ms_access.docx	28.48 КБ

Предварительный просмотр:

Министерство образования Сахалинской области

по учебной дисциплине Компьютерная обработка документов

специальность: 46.02.01 Документационное обеспечение управления и архивоведение

Тема: База данных СУБД MS Access

Выполнила: ст-ка гр. ОД-1601

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.

Система Access — это набор инструментов конечного пользователя для управления базами данных. В ее состав входят конструкторы таблиц, форм, запросов и отчетов. Эту систему можно рассматривать и как среду разработки приложений. Используя макросы или модули для автоматизации решения задач, можно создавать ориентированные на пользователя приложения такими же мощными, как и приложения, написанные непосредственно на языках программирования. При этом они будут включать кнопки, меню и диалоговые окна. Программируя на языке VBA, можно создавать такие мощные программы, как сама система Access.

Создание приложений без программирования с использованием макросов Access. Пользователи электронных таблиц и баз данных должны быть знакомы со многими ключевыми понятиями, используемыми в Access. Прежде чем приступить к работе с каким-либо программным продуктом, важно понять его возможности и типы задач, для решения которых он предназначен. Microsoft Access (далее — просто Access) — это многогранный продукт, использование которого ограничено только воображением пользователя.

В Access в полной мере реализовано управление реляционными базами данных. Система поддерживает первичные и внешние ключи и обеспечивает целостность данных на уровне ядра (что предотвращает несовместимые операции обновления или удаления данных). Кроме того, таблицы в Access снабжены средствами проверки допустимости данных, предотвращающими некорректный ввод вне зависимости от того, как он осуществляется, а каждое поле таблицы имеет свой формат и стандартные описания, что существенно облегчает ввод данных. Access поддерживает все необходимые типы полей, в том числе текстовый, числовой, счетчик, денежный, дата/время, MEMO, логический, гиперссылка и поля объектов OLE. Если в процессе специальной обработки в полях не оказывается никаких значений, система обеспечивает полную поддержку пустых значений.

Microsoft Access является настольной СУБД (система управления базами данных) реляционного типа. Достоинством Access является то, что она имеет очень простой графический интерфейс, который позволяет не только создавать собственную базу данных, но и разрабатывать приложения, используя встроенные средства.

В отличие от других настольных СУБД, Access хранит все данные в одном файле, хотя и распределяет их по разным таблицам, как и положено реляционной СУБД. К этим данным относится не только информация в таблицах, но и другие объекты базы данных, которые будут описаны ниже.

Для выполнения почти всех основных операций Access предлагает большое количество Мастеров (Wizards), которые делают основную работу за пользователя при работе с данными и разработке приложений, помогают избежать рутинных действий и облегчают работу неискушенному в программировании пользователю.

Создание многопользовательской БД Access и получение одновременного доступа нескольких пользователей к общей базе данных возможно в локальной одноранговой сети или в сети с файловым сервером. Сеть обеспечивает аппаратную и программную поддержку обмена данными между компьютерами. Access следит за разграничением доступа разных пользователей к БД и обеспечивает защиту данных. При одновременной работе. Так как Access не является клиент серверной СУБД, возможности его по обеспечению многопользовательской работы несколько ограничены. Обычно для доступа к данным по сети с нескольких рабочих станций, файл БД Access (с расширением *.mdb) выкладывается на файловый сервер. При этом обработка данных ведется в основном на клиенте – там, где запущено приложение, в силу принципов организации файловых СУБД. Этот фактор ограничивает использование Access для обеспечения работы множества пользователей (более 15-20) и при большом количестве данных в таблицах, так как многократно возрастает нагрузка не сеть.

В плане поддержки целостности данных Access отвечает только моделям БД небольшой и средней сложности. В нем отсутствуют такие средства как триггеры и хранимые процедуры, что заставляет разработчиков возлагать поддержание бизнес логики БД на клиентскую программу.

В отношении защиты информации и разграничения доступа Access не имеет надежных стандартных средств. В стандартные способы защиты входит защита с использованием пароля БД и защита с использованием пароля пользователя. Снятие такой защиты не представляет сложности для специалиста2.

Однако, при известных недостатках MS Access обладает большим количеством преимуществ по сравнению с системами подобного класса.

В первую очередь можно отметить распространенность, которая обусловлена тем, что Access является продуктом компании Microsoft, программное обеспечение и операционные системы которой использует большая часть пользователей персональных компьютеров. MS Access полностью совместим с операционной системой Windows, постоянно обновляется производителем, поддерживает множество языков.

В целом MS Access предоставляет большое количество возможностей за сравнительно небольшую стоимость. Также необходимо отметить ориентированность на пользователя с разной профессиональной подготовкой, что выражается в наличии большого количества вспомогательных средств (Мастеров, как уже отмечалось), развитую систему справки и понятный интерфейс. Эти средства облегчают проектирование, создание БД и выборку данных из нее.

MS Access предоставляет в распоряжение непрограммирующему пользователю разнообразные диалоговые средства, которые позволяют ему создавать приложения не прибегая к разработке запросов на языке SQL или к программированию макросов или модулей на языке VBA.

Access обладает широкими возможностями по импорту/экспорту данных в различные форматы, от таблиц Excel и текстовых файлов, до практически любой серверной СУБД через механизм ODBC.

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.

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 mdb4.

Access позволяет создавать структуру таблицы в трех режимах – в режиме конструктора, с помощью мастера и путем ввода данных. Разница предполагает использование этих средств пользователями с разным уровнем подготовки, разными целями и перспективами использования данных.

Естественно имеется возможность просматривать, редактировать, удалять и добавлять записи, осуществлять поиск, замену, сортировку данных, изменять вид таблицы.

Запрос – объект, содержащий текст SQL запроса, имеющий уникальное имя в определенной базе данных. Создать запрос можно с помощью мастера и в режиме конструктора. В первом случае пользователю в интерактивном режиме предлагается выбрать имя таблицы и поля для выборки. Во втором случае можно выбрать несколько таблиц или запросов, связать их графическим способом и определить поля выборки5. Также можно задать дополнительные условия для каждого поля и параметры сортировки.

Есть еще один способ создания запроса, который встроен в конструктор, – это написание запроса вручную на языке SQL. Однако текстовый редактор, предназначенный для этого имеет явно скудные возможности в плане удобства и наглядности оформления кода. Видимо этот способ не позиционировался разработчиками как основной.

Форма – это специальный объект-контейнер для других интерфейсных компонентов, таких как поля ввода и отображения данных, кнопки и др. На форме разработчик располагает компоненты для ввода, корректировки, просмотра и группировки данных, в зависимости от специфики приложения. Форму также можно создать двумя способами – в режиме конструктора и с помощью мастера. В первом случае разработчик располагает набором компонентов (при необходимости можно зарегистрировать свои Active X), которые свободно размещает на форме и задает их параметры. В режиме мастера пользователь просто выбирает таблицу, поля и стиль оформления, а форма генерируется автоматически.

Отчёт – объект, предназначенный для создания документа, который впоследствии может быть распечатан либо включён в документ другого приложения. Этот документ содержит результаты выборки из базы данных в виде структурированной информации (например в виде таблицы или списка). MS Access обладает богатыми возможностями по оформлению и форматированию отчетов. Те же два режима создания есть и у отчета. В режиме мастера у пользователя имеется возможность задать множество параметров, практически полностью определяющих желаемый внешний вид отчета. Для создания нестандартных отчетов лучше пользоваться конструктором.

Макрос – это объект, представляющий собой последовательность макрокоманд для автоматизации наиболее часто выполняемых действий при работе с базой. Макрокоманды выбираются из имеющего списка, а параметры задаются разработчиком. Выполнить макрос можно по нажатию на кнопку и программным методом в коде.

Модуль – контейнер программного кода на VBA. Для их редактирования и просмотра используется оболочка Редактора Visual Basic. Весь программный код приложения содержится в наборе модулей. Здесь он имеет то же смысловое значение, как и в любом языке программирования.

Это полный список объектов, которые можно хранить в базе данных MS Access, который, впрочем, похож и в других настольных СУБД подобного класса, например Paradox.

Какие возможности предоставляет Access в функциональном плане.

Ввод 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.

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 файловых системах одновременная работа нескольких пользователей, связанная с модификацией данных в файле либо вообще не реализовывалась, либо была замедлена. Эти недостатки привели к разработке новых подходов к управлению информации. Этот подход был реализован в рамках новых программных средств и называется системой управления базой данных (СУБД), а сами хранилища информации назывались базами данных и банками данных. Одним из первых этапов создания базы данных – это были большие ЭВМ. Первые СУБД были даны в эксплуатацию фирмой IBM в конце 60-х годов. Эта СУБД была связана с организацией базы данных на больших ЭВМ (360) и ЕС (Единая система). Здесь базы данных хранились во внешней памяти центрального ЭВМ. Пользовательскими задачами были запуск данных в пакетном режиме. Мощные операционные системы параллельно обеспечивали множество задач. Эти системы можно было отнести к системе распределённого доступа, потому что база данных была централизованной. Хранилась на установленной внешней памяти одной из центрального ЭВМ, а доступ к ней поддерживался от многих пользователей и задач.

В дальнейшем в теории базы данных был сделан большой вклад американским математиком Эдвардом Коддом, который являлся создателем теории реляционной базы данных и в то же время появились языки высокого уровня.

Второй этап – это эпоха персональных компьютеров. В это время появились программы, которые назывались СУБД и позволяли хранить значительный объём информации. Они имели удобный интерфейс для заполнения базы данных. Они позволяли автоматизировать множественные функции, которые ранее велись вручную. Первые базы данных на компьютерах были недолговечны, т.е. они не учитывали взаимосвязи реальных объектов и спрос на удобные программы СУБД. Это привело к созданию настольных СУБД. При этом каждый разработчик разрабатывал собственные СУБД , используя стандартные языки программирования и таким образом каждый раз приходилось набранные данные переносить на более новый СУБД. Это было одно из основных недостатков этой эпохи. Яркие представители этой эпохи были: dbase, FoxPro, clipper, Paradox.

Третий этап распределения базы данных. В этом этапе появилось большое количество локальных сетей, все больше информации передаются между компьютерами и встаёт задача о согласовании данных , хранящихся и обрабатываемых в разных местах, но которые логически связаны друг с другом. Решение этой задачи приводит к появлению распределённой базы данных, сохраняющих преимущество всех настольных СУБД, но в тоже время позволяющих организовать параллельную обработку информации. Именно на этом этапе были начаты работы связанные с концепцией объектно ориентированной базы данных (SQL). Для манипулирования данными на этом этапе был использован SQL и технологии по обмену данными между СУБД, к которым можно отнести ODBC (open database connectivity). Именно на этом этапе были представлены MsAccess, MsSQL,ORCL и т.д.

Четвёртый этап- перспективы развития СУБД. Он характерен новой технологией доступа к данным intronet. При этом отпадают необходимости использования специального клиентского программного обеспечения. Для работы с удалённой базой данных используют стандартные браузеры Интернет Explorer и т.д. При этом встроенный в загруженный пользователями html страницы код, написан на языках java, JavaScript отлаживает все действия пользователя и транслируют их в низкоуровневые SQL запросы. Таким образом выполняется клиентская программа. Удобства такого подхода позволило использовать его не только в удалённые базы данных, но и в локальных сетях предприятий.

Основные понятия и определение базы данных

Очень часто упоминается термин банк и база данных и они отличаются. База данных- именованная совокупность данных, отражённых состояний объектов и их отношений в рассмотренной предметной области. Под предметной областью понимают одну или несколько объектов управления информации которых моделируются с помощью базы данных и используются для решения различных функциональных задач. Система управления базы данных совокупность языков и программных средств, предназначенных для создания введения и совместного использования базы данных многими пользователями. СУБД должен обеспечивать независимость данных. Практически одна и та же СУБД может быть использована для введения разных файлов, которые используются для решения различных не связанных между собой задач управления. Все функции СУБД можно объединить в такие группы:

1) Управление данными. Задачами управления данных являются подготовка и контроль данных, внесения данных в базу данных, обеспечение целостности и секретности данных.

2) Доступ к данным. Поиски, селекция данных, преобразование данных в форму удобную для дальнейшего использования.

Этапы проектирования базы данных

Вопрос проектирования базы данных выделяется как отдельное направление работ при разработке информационных систем проектирование базы данных- это итерационный многоэтапный процесс принятия решения в процессе анализа информационной модели предметной области. Здесь должны быть учтены требования к данным со стороны прикладного программирования и пользователя, логичных и функциональных структур данных, выбор программ и аппаратных средств. Этапы проектирования базы данных связаны с многоуровневой организацией данных. Многоуровневый процесс данных состоит в следующем: внешнее, инфологическое, логическое, даталогическое, внутреннее. Существуют и другие уровни представления данных, где используются 3 уровня: внешний, концептуальный, внутренний.

На этом уровне формируется концептуальная модель данных, которая отвечает особенностям и ограничениям выбранного СУБД. Эта модель ориентирована на программистов. Модель логического уровня, которая поддерживает конкретизацию средств СУБД, называется даталогической. Инфологическая и даталогическая модели зависимы между собой. Инфологическая модель может легко трансформироваться в даталогическую. Внутренний уровень связан с физическим размещением данных. От параметров физической модели зависит объём памяти и время реакции системы. Физические параметры базы данных можно изменять с целью повышения эффективности функциональной системы. Изменение физических параметров не предопределяется необходимостью изменения инфологической и даталогической модели. Схема взаимосвязи уровней включает описание данных.

С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение её содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображенных данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочивание, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передачи по каналом связи.
Система управления базами данных (СУБД) играют исключительную роль в организации современных промышленных, инструментальных и исследовательских информационных систем. Тематика СУБД поистине безгранична. Можно выделить предназначение СУБД, основные функции СУБД , классификацию и самое главное- виды.

Содержание

Введение 3
1.Базы данных 4
1.1Основные понятия баз данных 4
1.2 Виды БД 4
1.3 Режимы работы с базами данных 6
1.4 Объекты базы данных 7
3. Система управления базами данных 8
3.1 Основные сведения о СУБД 8
3.2 Виды СУВД 11
3.3 Характеристика видов СУБД 12
Заключение 17
Источники информации: 18

Прикрепленные файлы: 1 файл

Рефервт по информатике.docx

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ИНСТИТУТ ФИЛИАЛ

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Коденко Виктория Николаевна

Ростов - на- Дону

1.1Основные понятия баз данных 4

1.3 Режимы работы с базами данных 6

1.4 Объекты базы данных 7

3. Система управления базами данных 8

3.1 Основные сведения о СУБД 8

3.2 Виды СУВД 11

3.3 Характеристика видов СУБД 12

Источники информации: 18

Введение

База данных – это организованная структура, предназначенная для хранения информации.

Система управления базами данных (СУБД) играют исключительную роль в организации современных промышленных, инструментальных и исследовательских информационных систем. Тематика СУБД поистине безгранична. Можно выделить предназначение СУБД, основные функции СУБД , классификацию и самое главное- виды.

Целью данной работы является исследовать основные понятия СУБД: предназначение, функции, классификацию. А также охарактеризовать основные виды СУБД.

1.Базы данных

1.1Основные понятия баз данных

Базы данных (БД) - это организованный набор фактов в определенной предметной области. БД - это информация, упорядоченная в виде набора элементов, записей одинаковой структуры. Для обработки записей используются специальные программы, позволяющие их упорядочить, делать выборки по указанному правилу. Базы данных относятся к компьютерной технологии хранения, поиска и сортировки информации.

Пример простейшей базы данных в виде таблицы:

В БД может храниться миллионы записей. В любое время можно найти запись, которая необходима в данный момент. Результатом поиска информации в приведенной БД могут быть названия, суммы, количество, даты. В базах данных можно проводить сортировку информации и вывод её на печать, удаление старой и вставка новой информации, просматривать БД целиком или по частям. С числами в таблицах можно проводить обычные математические операции. Фамилии людей и названия предметов можно упорядочить по алфавиту

Программное обеспечение для управления и поддержки работоспособности БД называют системой управления базами данных (СУБД). СУБД осуществляют ввод, проверку, систематизацию, поиск и обработку данных, распечатку их в виде отчётов.

В основе БД лежит представление данных в виде таблиц. Основными понятиями в СУБД являются поля и записи. В полях содержатся данные. Поле характеризуется длиной. Совокупность всех полей в строке называется записью.

1.2 Виды БД

Наиболее известные модели данных:

Иерархическая. Под иерархической моделью данных понимается модель, объединяющая записи, хранимые в общей древовидной структуре с одним корневым типом записи, который имеет несколько подчиненных типов записи или не имеет совсем. Каждый подчиненный тип записи также может иметь несколько подчиненных типов или не иметь их совсем. Основной структурой, поддерживающей иерархическое представление информации, является дерево.

Примеры: зарубежные системы IMS, PC/Focus, Team-Up и Data Edge, а также отечественные системы Ока, ИНЭС и МИРИС;

Сетевая. Эта модель позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных.

Системы на основе сетевой модели не получили широкого распространения на практике. Наиболее известными: IDMS, db_VistaIII, СЕТЬ, СЕТОР и КОМПАС;

Реляционная модель. В реляционных базах данных вся информация представляется в виде двумерных таблиц. Реляционная модель опирается на систему понятий реляционной алгебры, важнейшими из которых являются “таблица”, “отношение”, “строка”, “первичный ключ”. Все операции над реляционной базой данных сводятся к манипуляциям с таблицами. Таблица состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных. Таблица отражает тип объекта реального мира (сущность), а каждая ее строки (кортеж) – конкретный объект.
Объектно-реляционная СУБД (ОРСУБД) - реляционная СУБД поддерживающая некоторые технологии, реализующие объектно-ориентированный подход.

Объектно-реляционными СУБД являются, к примеру, широко известные Oracle Database, Informix, DB2, PostgreSQL, FirstSQL/J.

Объектные базы данных - это модель работы с объектными данными.

Такая модель баз данных, несмотря на то, что она существует уже много лет, считается новой. И её создание открывает большие перспективы, в связи с тем, что использование объектной модели баз данных легко воспринимается пользователем, так как создается высокий уровень абстракции.

Есть классификация по среде постоянного хранения:

Во вторичной памяти, или традиционная: средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) - как правило жёсткий диск.

В оперативную память СУБД помещает лишь кэш и данные для текущей обработки.

В оперативной памяти: все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.
В третичной памяти: средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент или оптических дисков.

Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кэш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.

Классификация по степени распределённости:

Централизованная, или сосредоточенная: БД, полностью поддерживаемая на одном компьютере.
Распределённая: БД, составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.
Неоднородная: фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД
Однородная: фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.
Фрагментированная, или секционированная: методом распределения данных является фрагментирование, вертикальное или горизонтальное.
Тиражированная: методом распределения данных является тиражирование (репликация).

1.3 Режимы работы с базами данных

Есть два режима работы с базами данных:

Если с базой данных, размещенной на автономном или входящем в состав локальной вычислительной сети компьютере, в течение одного или нескольких сеансов работает только один человек, такой режим называется однопользовательским или монопольным, а если работает два и более, то такой режим называется многопользовательский.

Многопользовательский режим включает в себя:

Параллельный режим работы с базами данных, который предполагает, что с одной и той же базой данных одновременно работают несколько пользователей.
Последовательный режим. В рамках последовательного многопользовательского режима к базе данных имеют доступ несколько человек, которые сменяют друг друга в процессе работы.

1.4 Объекты базы данных

БД может содержать разные типы объектов:

Таблицы - основные объекты любой БД, в которых хранятся все данные, имеющиеся в базе, и хранится сама структура базы (поля, их типы и свойства).

Отчеты - предназначены для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на печатающее устройство (принтер). В них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов (верхний и нижний колонтитулы, номера страниц, время создания отчета и другое).

Макросы и модули - предназначены для автоматизации повторяющихся операций при работе с системой управления БД, так и для создания новых функций путем программирования. Макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой. Модули создаются средствами внешнего языка программирования. Это одно из средств, с помощью которых разработчик БД может заложить в нее нестандартные функциональные возможности, удовлетворить специфические требования заказчика, повысить быстродействие системы управления, уровень ее защищенности.

3. Система управления базами данных

3.1 Основные сведения о СУБД

Активная деятельность по отысканию приемлемых способов обобществления непрерывно растущего объема информации привела к созданию в начале 60-х годов XX века специальных программных комплексов, называемых "Системы управления базами данных" (СУБД).

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.

СУБД называют программную систему, предназначенную для создания на ЭВМ (электронная вычислительная машина) общей базы данных, используемой для решения множества задач. Подобные системы служат для поддержания базы данных в актуальном состоянии и обеспечивают эффективный доступ пользователей к содержащимся в ней данным в рамках предоставленных пользователям полномочий.

Основные функции СУБД

СУБД имеют развитые средства администрирования базы данных (определение доступа к базе, ее архивация). В связи с тем, что базы данных приникают сегодня во многие сферы деятельности человека, появилась новая профессия - администратор базы данных, человек, отвечающий за проектирование, создание, использование и сопровождение базы данных. В процессе эксплуатации БД администратор обычно следит за ее функционированием, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к хранимым данным, вносит изменения в структуру базы, контролирует достоверность информации в ней.

Непосредственное управление данными во внешней памяти.

Эта функция предоставляет пользователю возможность выполнения основных операций с данными - хранение, извлечение и обновление информации. Она включает в себя обеспечение необходимых структур внешней памяти как для хранения данных, непосредственно входящих в БД, так и для служебных целей, например, для убыстрения доступа к данным. СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД.

СУБД обычно работают с БД значительного размера; по крайней мере, этот размер обычно существенно больше доступного объема оперативной памяти. Понятно, что если при обращении к любому элементу данных будет производиться обмен с внешней памятью, то вся система будет работать со скоростью устройства внешней памяти. Практически единственным способом реального увеличения этой скорости является буферизация 1 данных в оперативной памяти. Однако этого недостаточно для целей СУБД. Поэтому в развитых СУБД поддерживается собственный набор буферов оперативной памяти.

Читайте также: