1.2. Функции субд

Современная система управления базами данных должна выполнять следующие функции:

Определения данных.

СУБД должна допускать определения данных (внешние схемы, концептуальную схему, внутреннюю схему, а также все связанные отображения) в исходной форме и преобразовывать эти определения в форму соответствующих объектов, т. е. СУБД должна включать в себя компонент языкового процессора для различных языков определения данных.

Обработка данных.

СУБД должна уметь обрабатывать запросы пользователя на выборку, изменение или удаление соответствующих данных в базе данных или на добавление новых данных в базу данных, т. е. СУБД должна включать в себя компонент процессора языка обработки данных (ЯОД).

Запросы бывают "планируемые" и "не планируемые".

Планируемый запрос – это запрос, необходимость которого предусмотрена заранее. АД должен настроить физический проект базы данных таким образом, чтобы гарантировать достаточное быстродействие для таких запросов. Он характерен для "операционных приложений".

Не планируемый запрос – это специальный запрос, необходимость которого не была предусмотрена заранее. Он характерен для приложений "поддержки решений".

Безопасность и целостность данных.

СУБД должна контролировать пользовательские запросы и пресекать попытки нарушения правил безопасности и целостности, определенных АБД.

Для пользователей информационной системы недостаточно, чтобы база данных просто отражала объекты реального мира. Важно чтобы такое отражение было однозначным и непротиворечивым.

Для того чтобы гарантировать корректность и взаимную непротиворечивость данных, на базу данных накладываются некоторые ограничения, которые называют ограничениями целостности.

Восстановление данных и дублирование.

Восстановление и дублирование данных осуществляется СУБД или администратором.

Введение словаря данных.

Словарь данных – это исчерпывающий набор таблиц или файлов, представляющий собой каталог всех описаний данных. Также он может содержать информацию о пользователях, привилегиях и т.д., доступную только администратору базу данных. Словарь данных является центральным источником информации для СУБД, АБД всех пользователей.

Производительность.

СУБД должна выполнять все указанные функции с максимально возможной эффективностью.

В целом назначением СУБД является предоставление пользовательского интерфейса с базой данных.

1.3. Модели данных, поддерживаемые субд

Модели данных - представление данных и их взаимосвязей, описывающих понятия проблемной среды. Модели данных используются как для концептуального, так и для логического и физического представления данных.

Существуют, по крайней мере, три модели данных: иерархическая, сетевая, реляционная.

Иерархическая модель данных состоит из нескольких записей, одна из которых определена как корневая. Примером иерархической модели могут служить деревья:

Где КЛИЕНТ, ЗАКАЗ, ТОРГОВЫЙ АГЕНТ являются записями (КЛИЕНТ - корневая запись), НОМЕР, ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО - поля записи КЛИЕНТ, линиями показаны связи.

Дерево - ориентированный граф (граф - пара множеств, одно из которых описывает множество вершин, а другое множество связей между ними) где все вершины, кроме корня, находятся в голове только одной дуги, корень не находится в голове ни одной из дуг и связан с вершиной дерева.

Между записями в иерархии могут быть определены связи: “один ко многим”, или “один к одному”, где запись, соответствующая элементу “один” указанной связи, определяется как исходная, а соответствующая элементу “много” - как порожденная.

Сетевая модель данных подобна иерархической, но является более общей моделью, в том смысле, что между записями присутствуют связи “много ко многим” и “много к одному”, а так же здесь нет корневого узла, т. е. любая запись может быть корневой.

Сетевая модель:

Где КЛИЕНТ, ЗАКАЗ, ТОРГОВЫЙ АГЕНТ являются записями, НОМЕР, ФАМИЛИЯ, ИМЯ, ОТЧЕСТВО - поля записи КЛИЕНТ, линиями показаны связи.

Реляционная модель данных является одним из самых простых видов представления информации и самой легкой концепцией для понимания. Эта модель представляет собой данные упорядоченные в таблицы, чаше всего двухмерные. Таблицы такого вида называются отношениями (реляциями) и каждая таблица представляет собой отдельный файл.

Реляционная модель:

НОМЕР - КЛИЕНТА	ФАМИЛИЯ - КЛИЕНТА	ИМЯ - КЛИЕНТА	ОТЧЕСТВО - КЛИЕНТА

Поле

Н ОМЕР - ЗАКАЗА	НАЗВАНИЕ - ЗАКАЗА		ТОРГОВЫЙ АГЕНТ

НОМЕР - ТОРГОВОГО АГЕНТА	ФАМИЛИЯ	ИМЯ	ОТЧЕСТВО	ПОСТАВЛЯЕМЫЙ ТОВАР

Каждая таблица состоит из столбцов и строк, каждому столбцу присвоено однозначное имя, один элемент столбца называется полем, а строка называется записью. Данный пример показывает, что и сетевая модель, и иерархическая могут быть приведены к реляционной.