Содержание

Введение 3

1. Характеристика базы данных 4

2. Описание принципа работы базы данных 13

3. Разработка приложения формирования плана отпусков компании 17

Заключение 28

Список литературы 29

Введение

Сейчас почти нет программного обеспечения, которое бы обходилось без хранения информации в базах данных. При разработке информационных систем значительное время необходимо уделять правильному проектированию архитектуры БД.

Базы данных предназначены для хранения и обработки большого количества однородной информации, которая может представлять собой, например, сведения о сотрудниках университета, справочник лекарственных средств, результаты измерения температуры, давления и влажности в течение года, сведения о банковских вкладах, список счетов для оплаты телефонных переговоров и т. д.

Идея использовать компьютер для накопления и обработки больших объемов информации появилась почти сразу после его создания. Одновременно с развитием компьютерной техники развивалась и теория баз данных, изменялись структура представления информации, хранения данных на физических носителях, методы доступа и обработки данных. В результате появились модели баз данных, методики проектирования баз данных, специальное программное обеспечение для работы с базами данных, называемое системой управления базами данных, языки баз данных.

Системы управления базами данных (СУБД) реализуют хранение данных в соответствии с одной или несколькими моделями данных, выполнение стандартных операций обработки данных, таких как внесение новой информации или корректировка уже введенной, поиск данных, удовлетворяющих заданным критериям, упорядочение данных и другие, а также поддерживают один или несколько языков баз данных.

Цель курсовой работы - дать характеристику базы данных на примере разработки приложения формирования плана отпусков компании.

Для достижения данной цели при написании курсовой работы были поставлены следующие задачи: - дать характеристику базы данных, - описать принцип работы базы данных; - показать пример разработки приложения формирования плана отпусков компании.

1. Характеристика базы данных

База данных (БД) (англ. Data Base, database, DB) - организованная совокупность блоков информационных элементов, представленных на машиночитаемых носителях, предназначенных и пригодных для оперативного решения пользовательских, служебных и других задач с использованием средств вычислительной техники.

Существует ряд дефиниций, посвященным данному понятию, например:

"Организованная в соответствии с определенными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующих актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей";

"Совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимая от прикладных программ. Является информационной моделью предметной области. Обращение к БД осуществляется с помощью системы управления базами данных";

"Совокупность взаимосвязанных данных, используемых несколькими приложениями под управлением системы управления базой данных";

"Набор данных, который достаточен для установленной цели и представлен на машинном носителе в виде, позволяющем осуществлять автоматизированную переработку, содержащейся в нем информации";

"Совокупность данных, организованная по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения данных и манипулирования данными, независимая от прикладных программ";

"Совокупность предназначенных для машинной обработки данных, которая служит для удовлетворения нужд многих пользователей в рамках одной или нескольких организаций";

"Объективная форма представления и организации совокупности данных (статей, расчетов и т.д.), систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны ЭВМ".

С учетом всего многообразия определений отметим, что понятие БД" должно отвечать следующим признакам:

БД содержит некоторое множество данных необходимых (желательно и достаточных) для решения конкретных информационных задач многих пользователей (в том числе как реальных, так и потенциальных);

Данные или информационные элементы в БД определенным образом структурированы и связаны между собой (т.е. организованы), при этом структура, состав данных и их содержание в БД не зависят от особенностей прикладных программ, используемых для управления БД;

Данные (информационные элементы) представлены на машиночитаемых носителях в форме пригодной для оперативного использования их с применением средств вычислительной техники, включая и систем управления базами данных (СУБД).

Совокупность данных, не отвечающих любому из трех перечисленных признаков, не может называться базой данных. Сказанное в полной мере относится и к полнотекстовым БД. Существует весьма распространенная ошибка — называть базой данных любой набор (подборку, массив и т.п.) полнотекстовых документов, записанных на машиночитаемых носителях, или так называемых электронных документов.

Последнее замечание является реакцией на весьма распространенную практику многих работников отечественных библиотек и информационных органов использовать указанный термин по отношению к массивам документов и данных, базами данных не являющимися. Это относится, в частности:

- к отдельным файлам, а также совокупности нескольких файлов, содержащих данные, состав и организация которых не обеспечивает решение каких либо задач пользователей или удовлетворение определенных информационных потребностей;

- к любому набору документов и данных на твердых или человекочитаемых носителях;

- к архивам документов и данных на машиночитаемых носителях.

Характеристики баз данных

Безопасность БД (database safety) — свойство БД, которое заключается в том, что содержащиеся в ней данные не причинят вреда пользователю при правильном их применении для решения любых функциональных задач системы, для которой она была создана. Часто понятия безопасность и защита БД рассматриваются как синонимичные, например в [265]. См. также "Информационная безопасность".

Защищенность БД (database security) — наличие и характеристика средств (аппаратных, программных, организационных, технологических, юридических и т. п.) обеспечивающих предотвращение или исключение:

- доступа к информации лиц, не получивших на то соответствующего разрешения (см. также "Несанкционированный доступ");

- умышленного или непредумышленного разрушения или изменения данных.

Гибкость БД (database flexibility) - способность средств поддержки и ведения БД к изменению ее структуры и содержания, а также состава и формы выдачи интересующих пользователей данных.

Доступность БД (database availability) - свойство автоматизированной системы, характеризующее возможность использования содержащихся в БД сведений для разных категорий пользователей.

Целостность БД (database integrity) - состояние БД, при котором все значения данных правильно отражают предметную область (в пределах заданных ограничений по точности и согласованности во времени) и подчиняются правилам взаимной непротиворечивости. Поддержание целостности БД предполагает ее проверку и восстановление или корректировку из любого неправильного состояния, которое может быть обнаружено. Это входит в функции администратора БД, который пользуется средствами системы управления БД (см. "СУБД"). Аналогично можно говорить и о целостности файла, хотя в типичных случаях файлы подвергаются менее обширным проверкам на целостность.

Эффективность БД (database efficiency)

Степень соответствия результатов использования БД затратам на ее создание и поддержание в рабочем состоянии, в случае оценки этого показателя в денежном выражении он носит наименование экономической эффективности БД.

Обобщающий показатель качества состояния и использования БД по совокупности признаков (в том числе доступность, гибкость, целостность, защищенность, безопасность и др.).

Техническая эффективность БД (database technical efficiency efficiency) - эффективность БД применительно к условиям ее использования в конкретной автоматизированной системе.

Классификация баз данных

По типу информационных элементов

В зависимости от вида информационных элементов, содержащихся в БД, различаются:

- документографическая (документальная) БД (document database) — БД, содержащая библиографические записи и являющаяся информационной составляющей электронного каталога. Ее разновидностями являются:

- библиографическая БД (bibliographic database), которая содержит библиографические описания документов,

- реферативная БД (abstract database), которая содержит библиографические описания документов и рефераты;

- полнотекстовая БД (full-text database), в которой хранятся записи полнотекстовых документов или их частей;

- фактографическая БД (factual database), содержащая фактографические (в том числе справочные) данные;

- объектографическая БД (object (bearing) database) — разновидность фактографической БД, содержащая расширенный набор данных о сложных объектах предметной области;

- графическая БД (graphic database), в которой хранятся графические данные;

- гибридная БД (hybrid database)

- БД, в которой хранятся как символьные (цифровые и алфавитно-цифровые), так и графические данные.

- БД со смешанной (гибридной) структурой (например иерархической и сетевой).

По реализованной модели

В зависимости от реализованной модели, структуры организации данных или уровня представления (абстракции) различаются:

- иерархическая БД (hierarchical database) — БД, основанная на иерархической модели организации;

- сетевая БД (network database) — БД, основанная на сетевой модели организации;

- реляционная БД (relational database) — БД, основанная на реляционной модели организации;

- квазиреляционная БД (quasirelational database) — БД, обобщающая традиционные реляционные БД;

- псевдореляционная БД (pseudorelational database) — реляционная БД, в любом отношении (таблице) которой допускается дублирование кортежей;

- нормализованная БД (normalized database) — реляционная БД, все отношения (таблицы) в которой находятся в одной из нормальных форм (1НФ, 2НФ, ЗНФ или 4НФ);

- интегрированная база данных (integrated database)

База данных, объединяющая несколько логических БД (см. далее);

База данных, имеющая так называемую бесфайловую структуру организации. Интегрированные базы данных ориентированы на решение разнородных задач многих пользователей (в том числе относящихся к разным организациям, подразделениям и т.п.). Подробнее см. [28, 30];

- логическая БД (logical database) — база данных с точки зрения пользователя или прикладного программиста;

- физическая БД (physical database)

Совокупность структур хранения данных на "внешнем носителе" (например, на магнитном диске);

Отображение концептуальной модели данных в физическую среду, физическая структура БД, база данных с точки зрения системного аналитика или программиста;

- архивная БД (archive database) — архивная копия базы данных, зафиксированная на определенный момент времени;

- виртуальная БД (virtual database) — воображаемое представление данных, в которое может быть преобразована каждая из интегрируемых БД произвольной системы управления базами данных.

По общему назначению или принадлежности

В зависимости от общего назначения или принадлежности различаются:

- служебная БД — БД, предназначенная для решения внутрисистемных функциональных задач персонала автоматизированной системы;

- пользовательская БД (user database) — БД, предназначенная для решения задач пользователей автоматизированной системы;

- персональная (личная) БД (personal database) — БД, обслуживающая одного пользователя и содержащая его личную информацию:

- частная (закрытая) БД (private database) — БД, доступная для использования только ее владельцу (пользователю);

- БД общего пользования (public database) — БД, доступная всем пользователям автоматизированной, вычислительной системы или сети (см. также "Общая БД");

- общая БД (shareable database)

- БД, с которой могут работать несколько прикладных программ или пользователей одновременно;

- БД коллективного пользования.

По содержанию и прикладному назначению хранимой информации

В зависимости от содержания и прикладного назначения, хранимой информации различаются:

- база знаний (knowledge base) — совокупность фактов и правил, описывающая предметную область и вместе с механизмом вывода позволяющая отвечать на вопросы, соответствующие этой предметной области, но ответы на которые в явном виде не присутствуют в базе. База знаний является составной частью интеллектуальных, в частности экспертных систем. Для представления знаний используется ряд моделей, таких, как семантическая сеть, процедурная, фреймовая и др. модели;

- интеллектуальная БД (intelligent database);

- БД, в которой для ответа на запрос используются как непосредственно хранимые в ней факты, так и факты, получаемые логическим выводом;

- БД, доступ к которой осуществляется на естественном языке или языке запросов близком к естественному;

- семантическая БД (semantic database) — совокупность основных понятий и сведений о предметной области, состоящая из семантических элементов (например дефиниций) и отношений и не содержащая элементов поверхностной структуры профессионального языка специалистов в данной предметной области;

- проблемно-ориентированная БД, ПОБД (problem-oriented database) — БД, содержащая тематически связанные документы и/или данные, предназначенные для решения прикладных задач определенного вида (класса). ПОБД могут содержать как однородные, так и разнородные информационные элементы, например, документографические, полнотекстовые, графические и т.п. Одной из разновидностей реализации ПОБД может служить информационная составляющая гипертекста;

- демонстрационная (тестовая) БД (test database) — БД небольшого объема, представляющая фрагмент какой-либо реальной БД и предназначенная для демонстрации (в том числе рекламирования) возможностей СУБД или исходной БД;

- база целей (goal base) — компонент экспертной системы, содержащий информацию о функционально-целевом поведении объектов в предметной области и определяющий поведение самой экспертной системы. Является разновидностью баз знаний и используется в различного рода автоматизированных системах управления (например летательными аппаратами, оружием и т.п.);

- база данных "серой литературы" (grey literature database) — документеграфическая (в том числе библиографическая и реферативная) или полнотекстовая БД малотиражных изданий (например авторефератов диссертаций) или не прошедших издательскую обработку документальных источников (например диссертаций, отчетов по научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам, переводов и т.п.).

По физической организации

В зависимости от физической организации различаются:

- локальная БД (local database) — БД, размещенная на одном или нескольких носителях на одной вычислительной машине;

- распределенная (децентрализованная) БД (distributed (decentralized) database)

Совокупность БД, физически распределенная по взаимосвязанным ресурсам вычислительной сети и доступная для совместного использования в различных приложениях;

Территориально распределенная совокупность локальных БД, объединенных согласованными принципами организации комплектования и эксплуатации, а также каналами связи, и доступная для совместного использования;

- централизованная БД (centralized database) — БД, содержание которой размещено в виде единого информационного массива на одном или нескольких носителях в одной ЭВМ (в отличие от распределенной БД, компоненты которой расположены в разных узлах вычислительной сети);

- многоэкземплярная БД (multiple copy database) — БД, скопированная в нескольких узлах вычислительной сети.