1. Введение в предмет «Базы данных»

1.1. Основные определения и категории бд

Определение. Базой данных называется совокупность специальным образом организованных данных, которые: 1) подлежат долговременному хранению в памяти ЭВМ; 2) являются носителем информации о сравнительно небольшом количестве классов объектов, однако количество экземпляров объектов в классе может быть огромным (все классы объектов относятся к одной прикладной области); 3) используются в одном или нескольких приложениях, относящихся к одной прикладной области.

Первый пункт определения означает, что жизненный цикл данных должен быть значительно больше, чем жизненный цикл программного обеспечения. Второй пункт определения – это специфический признак, который отделяет БД от других типов информационных систем. В информационно-поисковых системах обратная ситуация: являются носителем информации об огромном количестве классов объектов, однако экземпляров объектов в классе может быть один или несколько. Все необходимые свойства достигаются только на единой БД, если данные относятся к различным областям, то о единой БД и выполнении свойств говорить не приходится. Из третьего пункта определения следует, что все приложения работают с одной интегрированной БД.

При описании БД на физическом уровне используются следующие понятия:

1. Поле – объем памяти, содержащий минимальное количество информации, с которой оперирует программное обеспечение – система управления базами данных (СУБД). На физическом уровне имеет значение только длина поля.

2. Физическая запись – упорядоченный набор фиксированного количества полей. Две физических записи являются однотипными, если они состоят из совпадающего набора полей.

3. Файл – совокупность однотипных физических записей.

4. Записи на физическом уровне в файле могут быть скомпонованы в блок. Один блок может объединять в себе несколько записей. Размер блока – объем памяти, являющийся единицей обмена между оперативной памятью и внешней памятью (диском).

5. Индексные файлы – содержат структурированные данные для быстрого поиска физических записей в файлах.

На логическом (внешнем) уровне описания данных используются следующие понятия:

1. Элемент данных (атрибут) – минимальная единица информации идентифицируемая СУБД. Соответствует полю на физическом уровне, которому присваивается имя и определяется тип.

2. Логическая запись (кортеж) – совокупность фиксированного количества элементов данных. Обычно логическая запись соответствует физической записи и является носителем информации о каком-либо единичном объекте. Две логических записи являются однотипными, если они состоят из совпадающего набора элементов данных.

3. Отношение (таблица) – совокупность однотипных логических записей (кортежей). Содержит данные о каком-либо классе объектов.

4. Схема отношения – совокупность имен элементов данных (заголовок таблицы), на которой определено отношение.

5. Схема БД – совокупность схем отношений с установленными связями и ограничениями целостности на данные.

Пример схемы БД: Рассмотрим БД о сотрудниках, оборудовании и их рабочих местах.