Содержание

Введение

Базы данных находят применение во всех сферах деятельности. Прикладные системы, использующие базы данных, обычно эксплуатируются в течение длительного промежутка времени. В процессе эксплуатации приходится решать разные задачи – обеспечение текущей работы, включение в систему новых возможностей, и др. В каких-то случаях возникает необходимость создать новую систему, использующую базу данных, или существенно реорганизовать существующую с тем, чтобы она отвечала требованиям предприятия.

Все это требует знания теории и практики баз данных, начиная от общих, концептуальных вопросов, и кончая особенностями использования конкретного продукта – конкретной СУБД.

В данном издании сделана попытка осветить все эти вопросы. Рассмотрен обычный цикл жизни систем с базами данных: проектирование, разработка и реализация, сопровождение.

На этапе проектирования важно рассматривать общие вопросы организации данных предприятия, не обращая внимания на конкретное представление этих данных – отсюда, рассматривается понятие модели данных вообще и модели данных сущность – связь для описания данных, используемых предприятием, на концептуальном уровне, понятном всем заинтересованным лицам.

Разработка базы данных требует знания реляционной модели данных – поэтому этой модели уделено существенное внимание.

Реализация базы данных требует рассмотрения вопросов, связанных с организацией доступа к данным на уровне физического хранения данных; поэтому здесь уделяется определенное внимание и этим вопросам.

Реализация и сопровождение базы данных требуют уже знания конкретной СУБД. Конкретные примеры использования возможностей реляционной базы данных (например, написание различных запросов) также требуют использования некоторой конкретной версии языка SQL – языка реляционных баз данных. Поэтому в данном издании в качестве конкретной СУБД рассматривается мощная, предоставляющая широкий спектр возможностей, система DB2 UDB.

В соответствии с изложенным, в данном издании можно выделить следующие основные разделы:

1. Общее понятие модели данных, модель данных сущность – связь.

2. Реляционная модель данных.

3. Внутренние структуры хранения.

4. Особенности использования DB2 UDB.

1. Основные понятия

1. Понятие данных

Информационные системы предназначены для хранения, выборки и модификации постоянно существующей информации.

Восприятие реального мира можно соотнести с последовательностью разных (часто взаимосвязанных) явлений. Эти явления всегда стремились описать (даже если не всегда понятна причина явления).

Такие описания внешних явлений образуют данные – они хранятся и обрабатываются.

Описание внешних явлений (данных) включает два элемента:

• разрозненные факты, хранящиеся в ЭВМ (значения);

• смысл данных (интерпретация данных, их семантика).

Часто используется как синоним термина «данные» термин «информация».

Описание данных требует использование некоторого языка. Описание данных на естественном языке позволяет значения данных (факты) и их семантику фиксировать вместе, так как естественный язык достаточно гибок для этих целей. Например, мы можем сказать: «Его рост 185 см». Здесь 185 – значение данных, фраза «Его рост … см» – семантика данных. Мы связали значение с семантикой, и становится понятен и смысл данных, и что с ними можно делать.

Нередко данные и их семантика разделены, и такое разделение можно встретить и в нашей обычной жизни. Например, расписание движения пассажирских поездов может быть представлено в виде следующей таблицы:

Номер поезда	Станция назначения	Категория поезда	Дни отправления	Время отправления	Время в пути	Время прибытия
121	Вологда	Пассажирский	По четным	19.40	12	07.30
…	…	…	…	…	…	…

Если такая таблица большая, строки в ее нижней части уже тяжело читать – забывается смысл колонок, т.е. семантика данных. Если же семантика отсутствует (включена где-то в другом, недоступном в данный момент месте), такие данные вообще невозможно понять.

Применение ЭВМ для хранения и обработки данных приводит к еще большему разделению значений данных и их семантики. Компьютеры чаще всего имеют дело со значениями данных; большая часть их семантики как таковая вообще не фиксируется в ЭВМ. Например, если решается некоторая математическая задача моделирования (дифференциальное уравнение, описывающее некоторый реальный процесс), интерпретация полученных в результате решения значений возлагается на пользователя.