Основные понятия баз данных база данных, свойства базы данных, система базы данных, основные функции базы данных
 Скачать 0.95 Mb.
|
|
Основные понятия баз данных: база данных, свойства базы данных, система базы данных, основные функции базы данных База данных – совокупность взаимосвязанных данных, хранимых постоянно на внешних носителях и используемых одновременно несколькими пользователями в рамках одной организации Свойства базы данных Интегрированность – наличие логической связи между данными в таблицах, которую можно проследить по структуре таблиц. Разделяемость – возможность многопользовательского режима работы с данными. Персистентность – долгоживущий характер записей базы данных: записи, созданные во время работы пользовательского приложения, продолжают существовать после его завершения и удаляются явно (сравните с переменными языка программирования Система баз данных – компьютеризированная система обработки таблиц (наборов записей), образующих базу данных. Основные функции системы баз данных Добавление новой пустой таблицы в базу данных Добавление новых записей в существующие таблицы Выборка записей из существующих таблиц Обновление записей в существующих таблицах Удаление записей из существующих таблиц Удаление существующих таблиц из базы данных 2)Основные понятия технологий баз данных: СУБД, основные функции СУБД  Основные функции СУБД Технологии баз Поддержка языка баз данных SQL Поддержка словаря данных Управление данными на физическом уровне Управление буферами оперативной памяти Поддержка транзакций Резервное копирование данных и восстановление данных после сбоев Обеспечение безопасности данных Обеспечение целостности данных 3)Архитектура системы баз данных:ANST/SPAKC-архитектура описания БД с тремя уровнями абстракции Архитектура ANSI/SPARC Технологии баз данных Научная группа ANSI/SPARC (Study Group on Data Base Management Systems) была организована в 1972 комитетом Standards Planning and Requirements Committee (SPARC) института American National Standards Institute on Computers and Information Processing (ANSI/X3). Целью группы являлось определение областей технологии баз данных, нуждающихся в стандартизации, и выработка набора рекомендуемых действий в каждой из этих областей. В 1975-78 группа разработала архитектуру системы баз Уровни абстракции данных Технологии баз данных Уровень подсхем Подсхема – представление базы данных с точки зрения конечного пользователя. Уровень схемы Схема описывает логическую структуру базы данных в терминах некоторой модели данных. Физический уровень Представление схемы в виде совокупности файлов определенной структуры.  4. Архитектура системы баз данных: Сетевая архитектура системы баз данных БД имеют определенную архитектуру, т.е. данные, хранимые в базе, описываются некоторой моделью представления данных. К числу классических относятся следующие модели данных: иерархическая, сетевая, реляционная. В конце 70-х гг. были разработаны иерархические и сетевые СУБД. Иерархические СУБД - использовали модели данных, в которой связи между данными имеют вид иерархии. Такую архитектуру характеризует наличие однонаправленных связей между объектами базы данных, т.е. это упорядоченный набор деревьев, где есть корень-предок и потомки-поддеревья. Последняя существующая иерархическая архитектура. СУБД DIAMS. У каждого потомка имеется только один предок. В иерархической СУБД все файлы связаны между собой физическими указателями, т.е. физическими адресами, где запись находится на диске.  В этой модели каждая запись базы данных представляла конкретную деталь, между записями существовали отношения предок-потомок, связывающие каждую часть с деталями, входящими в нее, чтобы получить доступ к данным программа могла: 1. найти конкретную деталь по ее номеру. 2. перейти вниз к 1-му потомку. 3. Перейти вверх к предку. 4. Перейти в сторону к другому потомку. Т.о. для чтения данных из базы данных требовалось перемещение по записям. Перемещение осуществлялось за счет указателей. Между предками и потомками автоматически поддерживается контроль целостности связей, т.е.: потомок не может существовать без родителя, а у некоторых родителей может не быть потомков. Механизмы поддержания целостности связей между записями различных деревьев отсутствуют. Достоинства: 1)эффективное использование памяти ЭВМ. 2)модель данных удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией. Недостатки: 1) громоздкость для обработки информации с достаточно сложными логическими связями, а также сложность понимания для обычного пользователя. 2) не все связи между данными можно представить в виде иерархии. Сетевые архитектуры - характеризует то, что связи между объектами базы данных не упорядочены и представляют сеть, т.е. поддеревья-потомки, могут иметь любое число корней. В таких моделях также использовались физические указатели. Последняя существующая структура подобной архитектуры- базы данных . DB Vista. Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных Сетевая БД состоит из набора записей и набора соответствующих связей. Если в иерархических структурах запись √ потомок могла иметь только одну запись предка, то в сетевой модели данных запись √ потомок может иметь произвольное число записей √ предков (сводных родителей). ╚+╩: 1)возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. 2)большие возможности в смысле допустимости образования произвольных связей. ╚-╩:1)высокая сложность схемы БД, построенной на ее основе, 2) сложность для понимания и выполнения обработки информации в БД обычным пользователем. 3)ослаблен контроль целостности данных связей. В 1970 г. Е.Ф.Кодд предложил, что данные можно связывать в соответствии с их внутренними логическими взаимоотношениями, а не физическими указателями. Эта теория стала революционным событием в развитии базы данных . Кодд предложил модель данных, в которой все данные связаны в таблицы, состоящие из строк и столбцов. Эти таблицы получили название реляций, а модель стала называться реляционной. Для работы с ней в основе лежит аппарат реляционной алгебры и реляционного исчисления, которые обеспечивают работу с данными на основе логических характеристик, а не физических указателей. В реляционной БД пользователь указывает данные которые для него необходимы, а не то, как осуществить доступ к этим данным. Процесс перемещения по БД осуществляется автоматически. Реляционные БД выполняют и функцию каталога, в нем содержится описание всех объектов из которых состоит БД: триггеры, индекс, процедуры и таблицы. В 1970 г. Кодд разработал правила реляционной модели: 1. Вся информация представлена в виде реляционных таблиц 2. Реляционная СУБД поддерживает три реляционных оператора (Выбор, Проектирование и Объединение), с помощью которых пользователь получает данные . Модель также поддерживает теоретико √ множественные операции (Объединение, Пересечение, Дополнение). 3. Поддерживает логическую структуру данных не зависимо от их физического представления. 4. Использует язык высокого уровня для структурирования, выполнения запросов и изменения информации. 5. Поддерживает виртуальные таблицы, обеспечивая пользователям альтернативный способ просмотра данных 6. Обеспечивает механизмы для поддержки целостности, транзакции и восстановления данных.
Итак, каждая таблица состоит из строк и столбцов, каждая строка описывает отдельный объект, каждый столбец характеризует объект. Каждый элемент данных или значения определяется пересечением строки и столбца. Для того, чтобы знать требуемый элемент надо знать: 1) имя табл. 2) значение РК или уникального идентификатора. Для реляционных БД характерна независимость на физическом и логических уровнях. Свойства отношений: 1. Отношение не должно содержать двух одинаковых картежей. 2. Картежи не упорядочены сверху вниз 3. Атрибуты в заголовке располагаются произвольно 4. Значения атрибутов состоят из логически не делимых единиц. Реляционная модель представляет собой логически связанные между собой сущности. Типы связей: 1. один √ ко √ многим. (каждому значению одного объекта соответствует множество значений другого объекта) 2. один √ к √ одному 3. многие √ ко √ многим. (Надо разбивать) Примером Объектно-реляционной СУБД можно считать продукты Oracle 8.x 5. Модели и типы данных: иерархическая модель, сетевая модель, реляционная модель и др., типы данных (с примерами) |