Данные, можно более эффективно использовать, если их разместить в базах данных, которая представляет собой интегрированную компьютерную структуру совместного доступа, содержащую такие сведения как:

1. Данные конечных пользователей

2. Мета данные. (данные о данных)

   БД

Прародителями БД являются файловые структуры, с учетом недостатков которых и была разработана концепция баз данных.

Недостатки файловых структур:

1. Не структурированность данных

2. Избыточность данных

3. Зависимость программного кода от изменения данных.

Согласно концепции БД основой информационных технологий являются данные.

Появление концепции баз данных позволила разделить программы и данные. То есть программа может быть, в некотором роде, независима от данных. Совокупность файлов считается Базой данных, если они отвечают следующим требованиям:

1. Файлы должны быть интегрированными (объединение для совместного использования)

2. Файлы должны быть взаимосвязаны (содержат полную и не противоречивую информацию).

3. Должны быть информационно ориентированы (должны содержать информацию об объектах, представляющих интерес для данной организации)

4. Файлы должны быть независимыми. То есть существующими отдельно не зависимо от процессов, которые они поддерживают. То есть изменения в форматах файлов и методов доступа не влекут за собой изменения в прикладных пакетах.

БД это множество взаимосвязанных единиц данных которые могут обрабатываться одной или несколькими прикладными системами.

Именованная совокупность данных, отражающих состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.

Система управления базой данных (СУБД) – совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного применения БД многими пользователями.

Система БД это СУБД с наполненной БД, управляемой ее средствами.

Банки Данных (БнД) – основанная на технологии БД система программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного использования данных.

Концепция БД лежит в основе современных информационных систем, которые реализуют автоматизированных сбор, обработку и манипулирование данными и включающее технические средства, программное обеспечение и соответствующий персонал.

Админ БД

Процедуры

СУБД

Прикладные программы

Пользователи

Программисты

Админ

БД

Сервер

Работоспособность и эффективность БД определяется не только техническими средствами, но, в первую очередь, грамотно спроектированной структурой и ее отражением в памяти ПК. БД строиться по определенным правилам и должна удовлетворять ряду требований:

1. Минимальная избыточность.

2. Возможность актуализации.

3. Обеспечение целостности данных.

4. Высокая скорость поиска.

5. Безопасность

6. Возможность обеспечения разнообразных запросов различных пользователей.

Основные понятия теории бд.

Информация - любые сведения о каком либо событии, сущности, процессе, являющиеся объектом некоторых операций.

Данные это информация, фиксированная в определенной форме, пригодной для последующего использования.

Этим 2м понятиям соответствует 2 аспекта рассмотрения вопросов в информационных системах. Это инфологическая и датологоический.

Предметная область это часть реального мира, представляющий интерес для данного исследования и отражаемая в информационной системе.

Объект это человек, предмет, событие, место, понятие, о которых записаны данные.

Атрибут. (элемент данных, поле данных, поле). Атрибут это реквизит или какая либо характеристика

ПО университет

о

специальность

студенты

расписание

бъекты

Шифр

Название

кафедра

ФИО

Специальность

зачетка

День недели

пары

Атрибуты

Ключевой атрибут. Ключевыми называются атрибуты или элементы по которым можно однозначно идентифицировать запись.

Значение данных. Это действительные данные, содержащиеся в каждом элементе данных.

Объекты	атрибуты	значения
специальность	шифр	090903.65
	название	Вычислительные машины, комплексы, системы и сети.
	кафедра	ЭИУ6 КФ, ЭИУ2 КФ

Информацию о предметной области можно представить с помощью набора объектов, а отдельный объект с помощью нескольких элементов данных. Все множество объектов предметной области разбивают на группы объектов однородных по их структуре и поведению, называемых типами объектов.

Единичный набор принимаемых элементами данных значений называется экземпляром объекта.

Запись данных это совокупность значений, связанных элементов данных. Они храниться на некотором носителе. Бумага, мозг, жесткий.

Файл данных. Это упорядоченная совокупность записей.

Трехуровневая архитектура баз данных. Независимость данных.

В 1978 году комитет ANSI/SPARС предложил обобщенную структуру баз данных, которая получила название трехуровневой, которая содержит 3 уровня абстракции на которых можно рассматривать базу данных.

Администратор

Промежуточный уровень

(концептуальный, логический)

внешний

Внутренний уровень (физический)

Внешний уровень состоит из пользовательских представлений. Он определяет точку зрения на базу данных отдельных пользовательских приложений, каждая из которых видит и обрабатывает только свои данные. Каждое представление пользователя дает описание элементов данных и отношения между ними, ориентированное на пользователя.

На концептуальном уровне выполняется концептуальное проектирование. Оно включает анализ информационных потребностей пользователей и определение необходимых данных. Концептуальный уровень играет роль концептуального управляющего звена. Здесь база данных представляется в наиболее общем виде, объединяющих все данные для всех приложений.

Внутренний уровень обеспечивает физический взгляд на БД. Это собственно данные, расположенные в файлах или страничных структурах, находящихся на внешних носителях информации. То есть вместе со всеми этими носителями.

Подобная архитектура обеспечивает независимость данных: логическую (между внешним и концептуальным уровнем) и физическую (между концептуальным и физическим уровнем).

Логическая независимость предполагает возможность изменения приложения без корректировки других приложений, работающих с этой базой.

Физическая независимость предполагает возможность переноса хранимой информации с одних носителей на другие. При сохранении работоспособности всех приложений, работающих с данной базой.

Жизненный цикл баз данных.

Жизненный цикл баз данных это процесс проектирования, реализации и поддержания системы БД.

1. Предварительное планирование.

2. Проверка осуществимости

3. Определение требований.

4. Проектирование

5. Реализация

6. Оценка и поддержание

7. К пункту 1

Предварительно планирование необходимо для выяснения следующих вопросов:

1. Какие программы уже используются и для чего

2. Какие функции у планируемой системы

3. Приблизительный объем работ

Проверка осуществимости включает подготовку отчетов по вопросам по следующим пунктам

1. Технологическая осуществимость (есть ли необходимое оборудование и ПО)

2. Операционная осуществимость (наличие необходимого персонала для осуществления проекта)

3. Экономическая целесообразность.

Определение требований. На данном этапе необходимо определить состав пользователей их группы, потребности пользователей, требования к оборудованию и ПО.

Проектирование проводится на 3х уровнях архитектуры БД. Внешний, концептуальный, внутренний.

При инфологическом проектировании создается инфологическая модель предметной области для выявления всех типов объектов и типов связей между ним. На данном этапе выделяют локальные представления, каждое из которых проектируется как подзадача. Затем локальные представления объединяются.

На этапе концептуального проектирования происходит привязка разработанной модели предметной области к конкретной модели данных. Результатом является концептуальная схема модели данных.

Параллельно проводятся проектирование приложений для обработки базы данных и пользовательского интерфейса. На данном этапе осуществляется физическая реализация базы данных и приложений. С помощью языка определения данных, выбранной СУБД.

В результате компиляции команд и их выполнения создаются схемы и пустые файлы базы данных. На этом же этапе определяются все специфические пользовательские представления.

Приложения, как правило, реализуются на языках высокого уровня, так же как и интерфейсы. Следующий этап это загрузка данных.

На этом этапе созданные файлы заполняются данными, не зависимо от способа введения данных.

Тестирование проводится для оценки корректности и законченности. При этом может использоваться нисходящее, нисходящее тестирование, тестирование потоком и интенсивное тестирование.

Тестирование потоком Осуществляется при тестировании работающих в реальном масштабе времени системы, которые обычно состоят из нескольких взаимосвязанных потоков (процессов).

Интенсивное тестирование включает серию тестов с постепенно возрастающей нагрузкой. И продолжается до тех пор, пока система не выйдет из строя.

Проводится оценка созданной системы БД с целью выяснения какие потребности остались неучтенными. Проводится обучение пользователей, и обеспечивается поддерживание БД в рабочем, актуальном состоянии. На этом этапе может производиться оптимизация.

При обнаружении неучтенных потребностей пользователей, ошибок реализации, изменении предметной области, необходимости создания дополнительных программных средств приходится проводить модернизацию базы данных, то есть начинать жизненный цикл БД сначала.