- •Часть I. Теория баз данных
- •Глава I. Системы файлов и базы данных
- •Оценка системы файлов
- •1.2. Понятие базы данных и системы управления базами данных.
- •1.3 Архитектура бд
- •Концептуальная модель
- •Внутренняя модель
- •Физическая модель
- •1.4 Модели баз данных
- •1.4.1 Иерархическая модель данных
- •1.4.2 Сетевая модель данных
- •1.4.3 Реляционная модель данных
- •Нормализация отношений
- •Первая нормальная форма
- •Вторая нормальная форма
- •Третья нормальная форма
- •Нормальная форма Бойса-Кодда
- •Четвертая нормальная форма
- •Пятая нормальная форма
- •Денормализация
- •Методы реализации денормализации
- •1.4.4. Объектно-ориентированная модель данных
- •1.4.4.1. Атрибуты
- •1.4.4.2. Состояние объекта. Сообщения и методы
- •1.4.4.3. Классы
- •1.4.4.4. Протокол
- •1.4.4.5. Суперклассы, подклассы, наследование
- •1.4.4.6. Единичное наследование. Множественное наследование.
- •1.4.4.7. Переопределение методов и полиморфизм
- •1.4.4.8. Абстрактные типы данных
- •1.4.4.9. Классификация объектов
- •1.4.4.10. Свойства объектно-ориентированных моделей данных
- •1.5.1 Сущности
- •1.5.2 Атрибуты
- •1.5.3. Связи
- •1.5.4. Сравнение обозначений в er-моделировании
- •1.5.5. Разработка er-диаграмм
1.2. Понятие базы данных и системы управления базами данных.
Современная жизнь настолько сильно насыщена различного рода информацией, что для управления ею требуется огромное количество баз и банков данных различного назначения. Практически любая задача связана с манипуляцией данными.
Понятие база данных (БД) можно применить к любой связанной между собой по определенному признаку информации, хранимой и организованной особым образом. По сути БД – это некоторое подобие электронной картотеки, которая хранится в компьютере в виде одного или нескольких файлов. При этом возникает необходимость выполнения ряда операций с БД, в первую очередь это:
добавление новой информации в существующие файлы БД;
изменение (модификация) информации в существующих файлах БД;
поиск информации;
удаление информации из существующих файлов БД;
удаление файлов из БД.
Компьютеризированная информационная система (ИС) представляет собой программный комплекс, задачи которого состоят в поддержке надежного хранения БД в компьютере, выполнении преобразований информации и соответствующих вычислений, представлении пользователем удобного и легко осваиваемого интерфейса. Объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, довольно велика, а сами БД имеют достаточно сложную структуру. В частности, экономическая информация имеет три основные особенности:
большие объемы;
высокая периодичность обработки;
сравнительно несложные вычисления.
Система управления БД (СУБД) – это комплекс программ, предназначенных для организации данных и манипулирования ими.
Если говорить более детально, то к функциям СУБД относятся:
управление данными непосредственно в БД – функция, обеспечивающая хранение данных, непосредственно входящих в БД, и служебной информации, обеспечивающей работу СУБД;
управление данными в памяти компьютера – функция, связанная в первую очередь с тем, что СУБД работают с БД большого размера. В целях ускорения работы СУБД используется буферизация данных в оперативной памяти компьютера. При этом используется только необходимая для решения задачи часть БД, при необходимости добавляется новая порция данных;
управление транзакциями – функция СУБД, которая производит ряд операций под БД как под единым целым. Как правило, такие операции производятся в памяти компьютера. Транзакции необходимы в первую очередь для поддержания логической целостности БД в многопользовательских системах. Если транзакция успешно выполняется, то СУБД вносит соответствующие изменения в БД, в противном случае происходит откат, сделанные изменения не влияют на состояние БД.
управление изменениями в БД и протоколирование (журнализация) – функция, связанная с надежностью хранения данных, т.е. возможность СУБД восстанавливать состояние БД в аварийных ситуациях. Очевидно, что для восстановления БД необходима дополнительная информация, с помощью которой и осуществляется восстановление БД. С этой целью ведется протокол изменений в БД, в котором перед манипуляциями с данными делается соответствующая запись. Для восстановления БД после сбоя СУБД использует протокол и архивную копию БД;
поддержка языков БД – для работы с БД используются специальные языки, в целом называемые языками БД, содержащими все необходимые средства от создания БД до обеспечения пользовательского интерфейса. Наиболее распространенным в настоящее время является язык SQL (Structured Query Language).
