БД

Матеріал з Фізмат Вікіпедії
Перейти до: навігація, пошук

База даних

1695154.pngБаза даних (БД) — впорядкований набір логічно взаємопов'язаних даних, що використовується спільно, та призначений для задоволення інформаційних потреб користувачів. У технічному розумінні включно й система керування БД.

Головним завданням БД є гарантоване збереження значних обсягів інформації (т.зв. записи даних) та надання доступу до неї користувачеві або ж прикладній програмі. Таким чином БД складається з двох частин  : збереженої інформації та системи управління нею. З метою забезпечення ефективності доступу записи даних організовують як множину фактів (елемент даних).

Поняття бази даних

Відомі два підходи до організації інформаційних масивів: файлова організація та організація у вигляді бази даних. Файлова організація передбачає спеціалізацію та збереження інформації, орієнтованої, як правило, на одну прикладну задачу, та забезпечується прикладним програмістом. Така організація дозволяє досягнути високої швидкості обробки інформації, але характеризується рядом недоліків.

Характерна риса файлового підходу - вузька спеціалізація як обробних програм, так і файлів даних, що служить причиною великої надлишковості, тому що ті самі елементи даних зберігаються в різних системах. Оскільки керування здійснюється різними особами (групами осіб), відсутня можливість виявити порушення суперечливості збереженої інформації. Розроблені файли для спеціалізованих прикладних програм не можна використовувати для задоволення запитів користувачів, які перекривають дві і більше області. Крім того, файлова організація даних внаслідок відмінностей структури записів і форматів передання даних не забезпечує виконання багатьох інформаційних запитів навіть у тих випадках, коли всі необхідні елементи даних містяться в наявних файлах. Тому виникає необхідність відокремити дані від їхнього опису, визначити таку організацію збереження даних з обліком існуючих зв'язків між ними, яка б дозволила використовувати ці дані одночасно для багатьох застосувань. Вказані причини обумовили появу баз даних.

База даних може бути визначена як структурна сукупність даних, що підтримуються в активному стані та відображає властивості об'єктів зовнішнього (реального) світу. В базі даних містяться не тільки дані, але й описи даних, і тому інформація про форму зберігання вже не схована в сполученні "файл-програма", вона явним чином декларується в базі.

База даних орієнтована на інтегровані запити, а не на одну програму, як у випадку файлового підходу, і використовується для інформаційних потреб багатьох користувачів. В зв'язку з цим бази даних дозволяють в значній мірі скоротити надлишковість інформації. Перехід від структури БД до потрібної структури в програмі користувача відбувається автоматично за допомогою систем управління базами даних (СУБД).


Характеристика БД

Часто зустрічається характеристика БД на основі певних параметрів або необхідних вимог, наприклад:

  1. значна кількість даних
  2. незалежність даних
  3. відкритий доступ до даних
  4. підтримка транзакцій з гарантією відповідних властивостей
  5. гарантована відсутність збоїв
  6. одночасна робота з багатьма користувачами

З подальшим розвитком БД змінюються й ці вимоги та додаються нові, тому одностайності щодо повноти цієї характеристики немає.

Основні функції СУБД

Система управління базою даних – це спеціальний пакет програм, що забезпечує створення, супроводження і використання баз даних багатьма користувачами. Розглянемо основні функції, що реалізуються СУБД. Будь-яка база даних створюється спочатку на папері, а потім вводиться в комп’ютер. Створення бази даних починається з визначення переліку, змісту і типу даних, що використовуються. Під типом даних тут розуміють числові, текстові дані, дані типу – дата та ін. Для кожного елемента даних необхідно вказати його величину (довжину). Це пояснюється тим, що кілька символів у полі і запису має кінцевий розмір. Наприклад в СУБД Fox Pro кількість символів у запису не може перевищувати 4000. Для описання типів даних у СУБД звичайно використовують власну мову, яку називають мово описання даних. Імена полів у багатьох СУБД записують латинськими символами. СУБД має забезпечити введення в комп’ютер підготованих даних, тобто імен полів, їх типів і величин. Наступна функція, що реалізується СУБД на етапі створення баз даних – забезпечення введення даних у комп’ютер. При цьому одночасно з введенням даних здійснюється перевірка їх правильності. Найпростіший метод контролю – це перевірка даних за типом. При цьому, якщо тип даних, що вводяться, не відповідає заданому, то система їх ігнорує. На етапі супроводження використання баз даних, тобто на етапі їх експлуатації, СУБД розв’язує задачі редагування даних і введення необхідних повідомлень. Якщо база даних доступна до декількох користувачів, то СУБД має забезпечити, щоб вони не заважали один одному. Особлива функція СУБД полягає у забезпечені цілісності баз даних. Ця функція має реалізуватися, наприклад, в разі машинних збоїв за раптового відімкнення електропостачання та інших ситуаціях. Відмітимо що описані тут функції СУБД розглянуті лише з позиції користувача. Для реалізації перерахованих функцій у кожній СУБД крім мови описання даних (МОД), використовуються також мова маніпулювання даними (ММД) і транслятори або інтерпретатори з цих мов. ММД використовується для виконання різних операцій над даними. За допомогою цієї мови можуть виконуватись, наприклад, такі операції: виборка даних, що відповідають заданим умовам; видалення певних даних і запис нових; знаходження середнього значення даних певного типу та ін. В деяких СУБД використовуються спеціальні мови запитів, орієнтовані на користувачів-програмістів.


Редагування бази даних

Під редагуванням бази даних тут розуміють внесення змін у записи або окремі їх поля, вставку нових записів та полів, значення записів та полів та ін. СУБД Fox Pro дозволяє редагувати окремо взятий запис та групу записів. При цьому редагуватися можуть як повні записи так і окремі їх поля. Для редагування окремих записів використовують команду EDIT n. Наприклад, для редагування п’ятого запису у відкритому файлі SPISOK необхідно ввести команду EDIT 5. При цьому на екрані видасться п’ятий запис у файлі. Користуючись операціями щодо управління курсором, можна тепер внести необхідні зміни у відповідні поля запису. Завершення редагування запису з збереженням виконаних змін здійснюється натисканням клавіші END, а без збереження – клавіша ESC. Після натискання цих клавіш на екран виводиться запрошення СУБД, а запис на екрані зберігається. Для вставки нових записів в кінці файла використовують команду APPEND. Для вставки нового запису використовують команду INSERT. Дії, що виконуються згідно з цією командою, аналогічні діям, що виконують за командами APPEND. Принципово відмінність полягає в тому, що команда INSERT забезпечує введення тільки одного запису. Видалення всіх записів із файла даних без попередньої позначки відбувається за командою ZAP. При цьому після введення цієї команди на екран виводиться запит на підтвердження видалення.


800px-Mediawiki dbschema.svg.png



Посилання [1] [2]