Лекция 12
Тема 4: Базы данных
Время: 2 часа
Вопросы лекции:
1. Два подхода к хранению и использованию данных в информационных системах
2. Понятие предметной области
3. Виды моделей данных
4. Реляционная модель базы данных
5. Структурные элементы реляционной базы данных
6. Системы управления базами данных и их функции
7. Типы данных в базах данных
8. Проектирование базы данных
1. Два подхода к хранению и использованию данных в информационных системах
Значительная часть пользователей, приобретая компьютер или получая доступ к нему, начинают осваивать работу с ним, выполняя операции с текстовыми файлами. На первом этапе компьютер обычно используют в качестве удобной и «интеллектуальной» пишущей машинки (для подготовки, хранения, модификации и распечатки всевозможных писем, сочинений, рефератов, объявлений, статей и т.п.).
Вряд ли многие задумываются, что уже на этом этапе они пользуются примитивной информационной системой, которая в данном случае состоит из следующих элементов:
· текстового редактора как инструмента манипулирования текстами;
· группы текстовых файлов как объекта обработки.
При этом они используют одну из конкретных информационных технологий – создание требуемого текста в конкретной прикладной программе – текстовом редакторе или текстовом процессоре (например, ы текстовом процессоре WORD).
На следующем этапе многим приходит в голову использовать текстовый файл как некую амбарную книгу, куда легко можно заносить разнообразную «списочную» информацию, например, рецепты, телефонные номера своих знакомых, каталоги своей видеотеки, фонотеки, адреса и названия организаций и прочее. Способ представления и размещения информации в таких «амбарных» книгах обычно придумывает сам пользователь. Юрист может поместить в текстовый файл карточки своих клиентов с указанием фамилии, имени и отчества, адреса проживания, темы юридической консультации и других данных, например:
«Иванов П.И., Тула, ул. Сафонова, д. 12, наследство»;
«Сидоров П.Т., Москва, ул. Тверская, д.34, кв. 25, автомобильная авария» и т.п.
Такой подход в хранении и использовании информации исторически появился первым и назывался позадачным. Однако он достаточно быстро был заменен другим, получившим название интегрированный подход или подход на основе баз данных.
В чем недостатки позадачного подхода? Почему он был заменен? Создавая базы данных, мы стремимся обеспечить себе возможность, во-первых, упорядочивать информацию по различным признакам (например, по теме консультации), а во-вторых - быстро извлекать требуемые выборки с произвольным сочетанием признаков (например, клиентов, обращавшихся за консультацией по поводу получения наследства). Позадачный подход не позволял ни того, ни другого, т.к. упорядочить информацию в текстовом файле значительно сложнее, чем даже в картонной коробке. К тому же компьютер не сможет даже выбрать клиентов с одной темой консультации, если в записи про разных клиентов одна и та же тема записана по-разному (например, «наследство», «Насл.» и т.п.).
Чтобы компьютер мог безошибочно искать и систематизировать данные, необходимо, прежде всего, выработать и соблюдать при записи данных некоторые правила (соглашения) о способах представления информации. Применительно к информационной системе юриста это означает, что тема консультации должна обозначаться совершенно одинаково во всех случаях записи. Все записи о клиентах должны иметь одинаковую длину (например, по две строки на клиента), положение описания определенных атрибутов данных в каждой записи должно быть одно и то же (например, запись начинается с фамилии, тема юридической консультации записывается с начала второй строки). Такой процесс приспособления форматов и значений данных к возможностям компьютера, т.е. устранение произвола в представлении длины и (или) значений, называется структурированием информации. Другими словами, структурирование - это введение соглашений о способах представления данных. Отсюда следует, что информационная система - это совокупность тем или иным способом структурированных данных (базы данных) и комплекса аппаратно-программных средств для хранения данных и манипулирования ими.
Любая база данных любой информационной системы хранит информацию о некоторых объектах, процессах и явлениях реального мира, которую принято называть предметной областью.