БАЗЫ ДАННЫХ И СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ СУБД

БАЗЫ ДАННЫХ И СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ (СУБД)

• Предметной областью называется часть реальной системы, представляющая интерес для данного исследования. • База данных (БД) — поименованная совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. БД представляет собой структуру, предназначенную для хранения информации.

МОДЕЛИ БАЗ ДАННЫХ • реляционная модель – состоит из структур, аналогичным таблицам, наиболее распространенная в настоящее время, вследствие наглядности представления данных и простоты реализации; № Фамилия 1 Имя Отчество Должность Иванович Ведущий специалист Петров 2 Иван Петрович Инженер

• иерархическая модель – данные организованы в виде деревьев; 1 2 3 5 4 6

• сетевая модель – каждый узел базы данных взаимодействует с другими узлами посредством сложной системы связей; 1 2 3 5 4

• объектная модель – в базе хранятся не только данные, но и методы их обработки в виде программного кода.

СУБД Система управления базами данных - это комплекс программ, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Примеры СУБД: Fox. Pro, MS Access, Oracle, Delphi, SQL-Server и т. д. .

ФУНКЦИИ СУБД 1. Управленческая: ввод и хранение данных; доступ к данным; защита данных. 2. Обеспечение резервного копирования данных (для восстановления БД в случае аварии ) 3. Контроль (отслеживание) целостности данных (данные не должны быть противоречивыми, могут удовлетворять определенным ограничениям ) 4. Поддержка языков БД (в частности языка SQL) 5. Обработка и выполнение запросов клиентов

• язык описания данных используется для: создания БД; построении справочника данных; описания логического представления данных; определения ограничений, обеспечивающих безопасность хранения данных в БД • язык управления данными - используется для обслуживания БД, т. е. выполнения операций обновления, вставки, удаления данных. • язык описания запросов - как правило, это язык SQL

Централизованные и распределенные базы данных. • Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК. • Распределенная база данных состоит из нескольких частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

Базы данных с локальным и удаленным доступом • По способу доступа к данным базы данных разделяются на базы данных с локальным доступом и с удаленным (сетевым) доступом. Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем: файл — сервер и клиент — сервер.

Файл — сервер. Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно. Таким образом, при реализации данной архитектуры файлы базы данных хранятся на файл-сервере, а обрабатываются рабочими станциями.

Клиент — сервер. Здесь подразумевается, что помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Поиск и извлечение необходимых данных осуществляется также сервером по запросу клиента (рабочей станции) на эти данные. В результате сервер выдает клиенту только извлеченные данные. Следовательно, в этом случае файлы не только хранятся, но и обрабатываются на сервере, а рабочая станция управляется клиентской частью программы, позволяющей формировать запросы и получать результаты их выполнения.

Основы построения реляционных баз данных Реляционная модель ориентирована на организацию данных в виде двухмерных таблиц. Каждая реляционная таблица представляет собой двухмерный массив и обладает следующими свойствами: • каждый столбец имеет уникальное имя; • все столбцы в таблице однородные, т. е. все элементы в столбце имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. д. ) и для них выделяется одинаковый объем в памяти ЭВМ;

• один элемент данных занимает одну ячейку таблицы; • одинаковые строки в таблице отсутствуют; • порядок следования строк и столбцов может быть произвольным. Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или записям, а столбцы — атрибутам отношений, доменам, полям.

КЛЮЧЕВЫЕ ПОНЯТИЯ • сущность — реальный или воображаемый объект, информация о котором представляет интерес для пользователя. Сущность имеет имя, отличающее его от других. Сущность моделируется отношением (таблицей). Иногда для обозначения понятия сущность может использоваться термин «информационный объект» ; • отношение — сгруппированные в таблицу логически связанные данные, описывающие сущность (информационный объект);

• атрибутом сущности является любая характеристика (реквизит) объекта, отображаемая полями отношения; • поле — один из реквизитов информационного объекта, характеризующий одно из его свойств; • запись — одна из реализаций информационного объект, т. е. данные, расположенные в одной из строк таблицы; • связь — это взаимная зависимость, устанавливаемая между двумя сущностями.

• Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом или ключевым полем. Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица базы данных имеет составной ключ. Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ключ первой таблицы ввести в состав ключа второй таблицы (возможно совпадение ключей).

1 NF

2 NF

3 NF

ИНФОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ БАЗЫ ДАННЫХ «Заказы комплектующих»

Межтабличные связи • В реляционной базе данных связи позволяют избежать избыточности данных; • Связь осуществляется путем сопоставления данных в ключевых столбцах; • Существует три вида связей между таблицами. Вид создаваемой связи зависит от того, как заданы связанные столбцы.

Связи "один ко многим" • Связь "один ко многим" - наиболее распространенный вид связи. При такой связи каждой строке таблицы А может соответствовать множество строк таблицы Б, однако каждой строке таблицы Б может соответствовать только одна строка таблицы А.

Связи "многие ко многим" • При установлении связи "многие ко многим" каждой строке таблицы А может соответствовать множество строк таблицы Б и наоборот. Такая связь создается при помощи третьей таблицы, называемой соединительной, первичный ключ которой состоит из внешних ключей, связанных с таблицами А и Б.

Связи "один к одному" • При установлении связи "один к одному" каждой строке таблицы А может соответствовать только одна строка таблицы Б и наоборот. Связь "один к одному" создается в том случае, когда оба связанные столбца являются первичными ключами или на них наложены ограничения уникальности.

Создание связей между таблицами • При установлении связи между таблицами связанные поля не обязательно должны иметь одинаковые названия. • При этом у них должен быть один и тот же тип данных, если только поле, являющееся первичным ключом, не относится к типу "Счетчик".

Поле типа "Счетчик" можно связать с полем типа "Числовой" только в том случае, если для свойства (размер поля) каждого из них задано одно и то же значение. Например, можно связать столбцы типов "Счетчик" и "Числовой", если для свойства (размер поля) каждого из них установлено значение "Длинное целое". Даже если оба связываемых столбца относятся к типу "Числовой", значение свойства (размер поля) для обоих полей должно быть одинаковым.

Целостность данных • Целостность данных - это система правил, которая используется для проверки допустимости отношений между записями связанных таблиц и для того, чтобы не позволить случайно удалить или изменить связанные данные. Настроить проверку целостности данных можно при соблюдении всех указанных ниже условий.

• Связываемое поле из главной таблицы является первичным ключом или имеет однозначный индекс. • Связываемые поля должны иметь одинаковый тип данных. • Обе таблицы принадлежат к одной и той же базе данных.

Каскадные обновления и удаления • Если для связи включено обеспечение целостности данных, можно задать режим автоматического каскадного обновления или удаления связанных записей. • Установка этих параметров разрешает операции удаления и обновления, выполнение которых в противном случае было бы запрещено правилами целостности данных.

СУБД Access • работает в двух режимах: проектировочный и эксплуатационный. В проектировочном режиме создается структура базы данных, т. е. создаются таблицы, определяются связи между ними. В эксплуатационном – пользователь получает возможность заполнения базы данных, просмотра ее содержимого, выполнения различного вида запросов, составления отчетов.

Типы данных • Текстовый – для хранения обычного неформатированного текста (до 255 символов); • Поле Мемо – специальный тип данных для хранения больших объемов текста (до 65535 символов); • Числовой – для хранения действительных чисел; • Дата/время – для хранения календарных дат и текущего времени; • Денежный – тип данных для хранения денежных сумм; • Счетчик – специальный тип данных для уникальных (не повторяющихся) натуральных чисел с автоматическим наращиванием. Используется для порядковой нумерации записей; • Логический – тип для хранения логических данных (одно из двух значений – да, или нет); • Поле объекта OLE - специальный тип данных, предназначенных для хранения особых объектов, например, мультимедийных; • Гиперссылка – специальное поле для хранения адресов Интернет.

Типы запросов • Запрос на выборку, позволяет получить необходимые сведения, не внося изменений в таблицы. • Запрос на изменение – это запрос, который за одну операцию вносит изменения в базу данных. • Существует четыре типа запросов на изменение: на обновление, добавление и удаление записей, на создание таблиц.