Базы данных (бд)

В информатике совокупность взаимосвязанных данных называ­ется информационной структурой или структурой данных.

Прямоугольная таблица – одно из возможных представлений структуры данных. Каждую строку такой таблицы называют записью, а каждый столбец – полем записи. Очевидно, что у одной записи может быть несколько полей.

Другой вид структурированной информации – дерево. Объекты в дереве разделены на уровни. На первом уровне находится единственный объект, называемый корнем дерева. На каждом следующем уровне количество объектов может увеличиваться, их называют ветвями. Объекты самого последнего уровня называ­ются листьями.

В форме дерева описываются системы объектов, имеющие ие­рархическую структуру. Для таких структур характерна подчинен­ность объектов нижнего уровня объектам верхнего уровня.

Третья разновидность структуры данных называется сетью.

Структурная организация данных об объектах позволяет получить дополнительную информацию, помимо той, что непосредственно указана в атрибутах.

Важно не только собрать вместе нужную информацию, но и удачно структурировать ее. Самым ярким примером удачной информационной структуры в на­уке является таблица Д.И.Менделеева. Она показывает, как в структуре данных могут отражаться законы природы.

Всякая информационная структура создается для дальнейшего извлечения из нее нужной информации. Поэтому, построение струк­туры данных производится в следующей методической последова­тельности:

- определяются объекты описания;

- определяются атрибуты этих объектов;

- выбирается тип структуры, отображающий связи между объ­ектами (таблицы, деревья, сети);

- строится конкретный экземпляр информационной структуры.

Реляционные базы данных

Информацию, структурированную определенным образом, можно хранить в журналах, книгах, на плакатах, на стендах и пр., то есть в письменном виде. С появлением ЭВМ возникла возможность хранения информации в компьютерной памяти. Очевидно, для этих целей применяется внешняя магнитная память ЭВМ, так как информацию нужно хранить, долго и, часто, большого объема. Преимущества такого способа хранения очевидны: нет расхода бумаги; программным путем можно организовать изменения и дополнения информации; с помощью спе­циальных программ поиска компьютер отыщет нужные сведения го­раздо быстрее, чем это можно сделать, перелистывая страницы.

Информационные структуры, содержащие взаимосвязанные дан­ные о реальных объектах и хранящиеся во внешней памяти ЭВМ, на­зываются базами данных (БД).

Прямоугольные таблицы - наиболее часто встречающийся на практике тип информационных структур. Можно привести массу при­меров: расписание поездов, телефонная книга, таблица футбольного чемпионата и многое дру­гое.

Базы данных, содержащие информацию в виде прямоугольных таблиц, называются реляционными. Это слово происходит от анг­лийского слова «relation» - отношение. В этом подходе таблица, как совокупность атрибутов объекта называется отношением.

Таблицы хранятся на магнитном диске в виде файлов.

Различные таблицы связаны между собой через общие атрибуты. Пусть, например, в базе данных учреждения хранятся две следую­щие таблицы:

Таблица 1

Ф.И.О.	адрес	отдел	должность	оклад
Абрамов А.В.	Мира 30-45	310	программист	4000
Савин Р.Н.	Геологов 5-13	315	инженер	5500
Ярцев К.С.	Крылова 26-46	302	инженер	6000
Березников И.П.	Геологов 13-24	310	бухгалтер	4500

Таблица 2

отдел	офис	начальник
302	124	Иванов И.И.
310	250	Петров П.П.
315	222	Козлов К.К.

Эти две таблицы связаны между собой общим полем «отдел». Через эту связь можно, например, узнать:

в каком офисе работает Абрамов А.В.;

сколько инженеров трудится в отделе, руководимом П.П. Петровым;

работают ли в 222 офисе программисты и пр..

В терминологии реляционных БД таблица 1 и таблица 2 представляют собой экземпляры двух различных отношений, состав­ляющих базу данных. Каждое из этих отношений должно иметь свое имя. Пусть таблица 1 есть отношение с названием СОТРУДНИК, а таблица 2 - отношение с названием ОТДЕЛ. Тогда структура БД, содержащая два типа отношений, опишется так:

СОТРУДНИК (Ф.И.О., адрес, номер отдела, должность, оклад)

ОТДЕЛ (номер отдела, офис, начальник).

Подчеркнутые поля называются ключевыми. Ключ должен удов­летворять требованию однозначной идентификации записи (строчки в таблице). В первом отношении таким полем является Ф.И.О. сот­рудника, во-втором - номер отдела.

Реляционные базы данных обладают целым рядом преимуществ.

Во-первых - это наглядность и понятность для пользователя. Именно с табличной формой структур данных мы чаще всего сталки­ваемся на практике.

Во-вторых, к реляционной форме можно свести любой тип структуры данных (деревья, сети).

В-третьих, для получения ответов на различные запросы к базе данных существует разработанный математический аппарат, который называется исчислением отношений или реляционной алгеб­рой.

Ответы на запросы получаются путем «разрезания» и «склеи­вания» таблиц по строкам и столбцам. При этом ясно, что ответы будут иметь также форму таблиц.

БД - это, собственно, хранилище информации, но для чего хранится информация? Очевидно, для того, чтобы извлекать из нее по мере необходимости нужные сведения. Иначе говоря - осущест­влять поиск нужной информации. Такой поиск в БД производится с помощью специальных программ, обслуживающих запросы пользовате­ля. Кроме того, в распоряжении пользователя имеются программы, позволяющие модифицировать БД (удалить устаревшую информацию, добавить новую информацию, изменить значение отдельных полей и т.п.).

Вся совокупность программных средств, с помощью которых создаются и обрабатываются базы данных, называется системой уп­равления базами данных (СУБД). Следовательно, СУБД - это прог­раммное обеспечение для работы с базами данных.

СУБД обычно ориентируются на один из типов структур дан­ных: деревья (иерархические СУБД), сети (сетевые СУБД), отноше­ние (реляционные СУБД). На современных персональных компьютерах наибольшее распространение получили реляционные СУБД.