3. База данных. Приложения и компоненты базы данных

В первые годы автоматизированной обработки информации, в 50–х, начале 60–х годов, использовалась файловая организация данных. Данные хранились в файлах последовательного доступа. Это заставляло прикладную программу обрабатывать файл целиком, когда необходимо было обратиться к определенной записи, что, конечно же, существенно замедляло скорость обработки данных. С появлением в 60–е годы устройств прямого метода доступа к данным – магнитных дисков – появилась возможность напрямую обратиться к нужной записи. Однако и это не дало существенного повышения скорости обработки и достоверности данных.

К недостаткам файловой организации данных относятся:

- структура записей в файле задается в программе (приложении), которая работает с этим файлом;

- при изменении структуры файла необходимо изменять программу (приложение), т.е. наблюдается сильная зависимость программы от данных;

- если с файлом работают несколько приложений, то необходимо менять все приложения;

- невозможность нескольким пользователям изменить одновременно содержание файла, т.е. следующий пользователь может изменить файл, если предыдущий закончил изменения и закрыл этот файл.

Эти недостатки файловой организации данных обусловили появление баз данных (БД), которые позволяют обеспечивать более эффективный доступ к данным и их обработку.

База данных (БД) – это именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов, их свойства и взаимоотношения в некоторой предметной области.

Объект - предмет, вещество, событие, лицо, явление, абстрактное понятие, т. е. всё, что может характеризоваться набором значений некоторой совокупности атрибутов.

Атрибут – это информационное отображение свойства объекта.

Предметная область – это часть реального мира, которая может описываться и моделироваться с помощью БД.

Приложения БД

Запросы (требование пользователя на отбор данных из базы и/или на выполнение определенных действий);

Формы (используются главным образом для ввода, просмотра и редактирования данных);

Отчёты (представление информации из БД в виде, удобном для её восприятия и анализа пользователем);

Web-страницы (предназначены для публикации БД в сети Интернет);

Прикладныепрограммы.

Данными, входящими в состав БД, управляет программная система, называемая системой управления базой данных (СУБД)

Компоненты БД

Данные пользователей;

Метаданные (описание структуры БД, произведённое СУБД, чаще всего хранится в форме таблиц, называемых системными);

Данные, призванные улучшить производительность и доступность БД (состоят из индексов);

Метаданные приложений (это описания структуры и формата пользовательских запросов, форм, отчётов и др. приложений, выполненные СУБД).

2. Модели данных

1. Понятие модели данных

Данные– это набор конкретных значений, параметров, характеризующих объект, условие, ситуацию и др., например: 200 руб., Петров Петр Петрович и т.п.

Данные становятся информацией лишь тогда, когда пользователь задает им определенную структуру.

Поэтому центральным понятием в области баз данных является понятие модели.

Модель данных– интегрированный набор понятий для описания и обработки данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные.

Модель является представлением объектов и событий реального мира, а также существующих между ними связей. Это некоторая абстракция, в которой акцент делается на самых важных и неотъемлемых аспектах, а все второстепенные свойства игнорируются.

Модель должна отражать данные в таком виде, который позволит проектировщикам и пользователям базы данных обмениваться конкретными и недвусмысленными мнениями о роли тех или иных данных.

Цель построения модели данных заключается в представлении данных в понятном виде. Если такое представление возможно, то модель данных можно легко применить при проектировании базы данных.

Модель данных можно рассматривать как сочетание трех указанных ниже компонентов.

• Структурная часть, т.е. набор правил, по которым может быть построена база данных.

• Управляющая часть, определяющая типы допустимых операций с данными (сюда относятся операции обновления и извлечения данных, а также операции изменения структуры базы данных).

• Набор (необязательный) ограничений поддержки целостности данных, гарантирующих корректность используемых данных.

При создании моделей данных используются следующие понятия:

Сущность — это отдельный элемент деятельности организации (сотрудник или клиент, место или вещь, понятие или событие), который должен быть представлен в базе данных.

Атрибут — это свойство, которое описывает некоторый аспект объекта и значение которого следует зафиксировать.

Связь — это ассоциативное отношение между сущностями.