Системы управления базами данных (СУБД) и базы данных

Основные понятия

СУБД - комплекс программных средств, необходимых для создания баз данных, пополнения и организации поиска в них необходимой информации.

База данных - это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

Структурными элементами базы данных являются - поле, запись, файл базы данных.

Поле - элементарная единица логической организации данных.

Поле имеет следующие характеристики:

• Имя

• Тип

• Длину

• Точность (для числовых данных).

Запись - совокупность логически связанных полей.

Экземпляр записи - отдельная запись, содержащая конкретные значения ее полей.

Каждая из записей имеет свой уникальный ключ.

Файл базы данных - совокупность экземпляров записей одной структуры.

Виды моделей данных

Модель данных - это совокупность структур данных и операций над ними.

Существует три типа моделей:

• Иерархическая модель данных;

• Сетевая модель данных;

• Реляционная модель данных.

1. Иерархическая модель - ориентированный граф.
   Основная идея - каждая запись имеет свой путь от корневой записи.

Количество таких графов зависит от количества корневых записей.

2. Сетевая модель - неориентированный граф.
   Основная идея - каждая запись может быть связана с другой записью.

3. Реляционная модель - таблица.

Основная идея - представить произвольную структуру данных в виде двумерных таблиц.
Понятие реляционный модели (relation - отношение) связано с разработками известного американского специалиста в области баз данных Кодда. Эта модель характеризуется простотой структуры данных.

При проектировании реляционной базы данных устанавливается структурная связь между информационными объектами для обеспечения всевозможных запросов.

Для установления связи необходимо, чтобы между информационными объектами существовали реальные отношения. Существует три типа отношений:

• Один ИО к одному ИО

• Один ИО ко многим ИО

• Многие ИО ко многим ИО.

Реальные отношения "Один ИО к одному ИО" имеют место тогда, когда каждому экземпляру первого ИО соответствует только один экземпляр второго ИО и наоборот.

Реальные отношения "Один ИО ко многим ИО" " имеют место тогда, когда каждому экземпляру первого ИО соответствует несколько экземпляров другого ИО, обратное неверно.

Реальные отношения " Многие ИО ко многим ИО" " имеют место тогда, когда каждому экземпляру первого ИО соответствует несколько экземпляров другого ИО и наоборот, каждому экземпляру второго ИО соответствует несколько экземпляров первого ИО.

Терминология

Определение:

Реляционная модель - это таблица, каждый столбец которой имеет уникальное имя.

Каждая строка таблицы называется записью, а элемент записи - поле.

В каждой записи есть ключевое поле, через которое таблицы связываются между собой.

Классификация баз данных

по способу обработки

По технологии обработки базы данных могут подразделяться на централизованные и распределенные.

Централизованная база данных хранится на одной ЭВМ, которая является компонентом сети.

Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга, хранимых на разных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой данных ведется с помощью СУРБД - системой управления распределенной БД (например, Oracle).

Обзор СУБД

СУБД - это система для создания баз данных в различных прикладных областях.

По универсальности различают два класса СУБД:

1. Специализированные СУБД
2. СУБД общего назначения.

Специализированные СУБД создаются в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно использовать СУБД общего назначения, например, информационно-поисковые системы.

В частности, база нормативных документов таможенного цикла ВЭД-инфо работает под управлением специализированной СУБД, написанной на языке высокого уровня типа С++.

Информационно-правовая система Консультант+ относится тоже к числу специализированных. База данных Консультант+ состоит из нескольких баз:

• Консультант профессионал

• Консультант эксперт

• Консультант арбитраж

• Консультант финансист и бухгалтер

• Консультант международное право.

Существует еще две известные информационно-правовые системы Кодекс и Гарант, работающие под управлением специализированных СУБД.

Каждая из этих СУБД имеет свой интерфейс, свой набор функций для работы, однако есть общие функции:

1. Поиск документов (простой и сложный)
2. Просмотр документов
3. Печать документов.

СУБД общего назначения - это очень сложные программные комплексы, предназначенные для выполнения всей совокупности функций по созданию и эксплуатации баз данных. Основные разработки СУБД на мировом рынке принадлежат фирмам Microsoft (Foxpro-DOS/WIN, Access) и Borland (Paradox-DOS/WIN).

Наиболее распространенной является СУБД Access.

СУБД ACCESS

Наиболее распространенной является СУБД Access из MS OFFICE. На ее примере рассмотрим функции и технологию работы.

К основным группам функций относятся:

• Функции работы с файлами-базами (открытие, сохранение и т. д.)

• Функции редактирования

• Функции форматирования

• Функции работы с окнами

• Функции работы в основных режимах: таблица, форма, запрос, отчет

• Функция справки.

Основные этапы создания базы данных:

1. Создание структуры таблиц (имена, типы полей и т.д.)
2. Ввод и редактирование данных в таблице
3. Создание формы (если необходимо)
4. Связывание таблиц и создание запросов для обработки данных в таблицах
5. Вывод информации из БД на основе отчетов (если нужно).

Процесс формирования таблицы включает создание структуры, т.е. полей из которых будет состоять каждая запись. Определяются имя, тип (текстовый, числовой, логический, объект OLE и др.), размер полей. Кроме того СУБД формирует записи специального типа, содержащие уникальные номера - ключи, с помощью которых можно организовывать связь между таблицами.

СУБД дает возможность создать с помощью мастера экранную форму окна с кнопками, полями для ввода, т.е. создать удобный пользовательский интерфейс.

Пользователь получает удобное средство для обработки данных - запрос. Запросы строятся по-разному, в зависимости от потребности.

Существует три вида запросов:

1. Запрос-выборка, предназначенный для отбора данных в таблице, не изменяющий эти данные.
2. Запрос-изменение, предназначенный для изменения или перемещения данных, например, запрос на добавление или удаление записи, обновление таблицы и т.д.
3. Запрос с параметром, который позволяет определять одно или несколько условий отбора во время выполнения запросов.

СУБД позволяет пользователю вывести на принтер необходимую информацию в виде отчета, в который можно включить: выборочную информацию из таблицы, новую информацию, информацию из других таблиц.