10

Лекция 8

«Основы проектирования баз данных»

Содержание

Введение

1. Понятие о базе данных

2. Системы управления базами данных.

3. Реляционные базы данных.

Заключение

Введение

В настоящее время термины БД и СУБД используются исключительно как относящиеся к компьютерам. В общем случае термин «БД» можно применить к любой совокупности связанной информации, объединенной вместе по определенному признаку (расписание поездов, книга регистрации покупателей и товаров). При этом в качестве БД рассматривается только набор данных, организованных определенным образом.

Большинство БД для хранения данных используют таблицы. Каждая таблица состоит из строк и столбцов, которые в компьютерных БД называются записями и полями, соответственно.

Основным назначением БД является быстрый поиск содержащейся в них информации.

В последнее время наибольшее распространение получили реляционные БД (РБД). В них информация хранится в одной или нескольких таблицах. Связь между таблицами осуществляется посредством значений одного или нескольких совпадающих полей.

Каждая строка таблицы в РБД уникальна. Для обеспечения уникальности строк используются ключи, которые содержат одно или несколько полей таблицы. Ключи хранятся в упорядоченном виде, что обеспечивает прямой доступ к записям во время поиска.

Для взаимодействия пользователя с БД используются СУБД. Современные СУБД содержат:

- набор средств для поддержки таблиц и отношений между связанными таблицами;

- развитый пользовательский интерфейс, который позволяет вводить и модифицировать информацию. Выполнять поиск и представлять информацию в текстовом или графическом виде;

- средства программирования высокого уровня, с помощью которых можно создать собственные приложения.

1. Понятие о базе данных

Основные термины и определения.

Современной формой информационных систем являются банки данных, которые включают в свой состав вычислительную систему, одну или несколько баз данных (БД), систему управления базами данных (СУБД) и набор прикладных программ (ПП). Основными функциями банков данных являются:

1. хранение данных и их защита;

2. изменение (обновление, добавление и удаление) хранимых данных;

3. поиск и отбор данных по запросам пользователей;

4. обработка данных и вывод результатов.

Упрощенно: БнД = БД + СУБД + ПП

База данных обеспечивает хранение информации и представляет собой поименованную структурированную совокупность данных, относящуюся к конкретной предметной области и организованную по определенным правилам, включающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными.

Упрощенно: БД – это файл или набор файлов в зависимости от используемой СУБД.

Система управления базами данных представляет собой пакет прикладных программ и совокупность языковых средств, предназначенных для создания, сопровождения и ис пользования баз данных.

Прикладные программы (приложения) в составе банков данных служат для обработки данных, вычислений и формирования выходных документов по заданной форме. ПП разрабатываются при необходимости.

В настоящее время перспективной является архитектура клиент-сервер. В достаточно распространенном варианте она предполагает наличие компьютерной сети и распределенной базы данных, включающей БД корпоративную (БДК) и БД персональные (БДП). БДК размещается на компьютере-сервере, БДП размещаются на компьютерах сотрудников подразделений, являющихся клиентами корпоративной БД.

И так, архитектура "клиент-сервер" = сеть + распределенная БД.

Сервером определенного ресурса в компьютерной сети называется компьютер (программа), управляющий этим ресурсом, клиентом — компьютер (программа), использующий этот ресурс.

Достоинством организации информационной системы по архитектуре клиент-сервер является удачное сочетание централизованного хранения, обслуживания и коллектив ного доступа к общей корпоративной информации с индивидуальной работой над персо нальной информацией.

Корпоративная БД создается, поддерживается и функционирует под управлением сервера БД, например, Microsoft SQL Server или Oracle Server.

Для создания и управления функционированием персональных БД и приложений, работающих с ними, используются СУБД такие, например, как Access и Visual FoxPro фирмы Microsoft, Paradox фирмы Borland.

Этапы проектирования БД:

1. Анализ предметной области.

2. Построение инфологической модели.

3. Выбор СУБД.

4. Построение концептуальной модели.

5. Построение внутренней модели (определение физической организации данных).

6. Описание внешней модели (описание БД, используемых прикладными программами).

Очень важным является 2-ой этап – построение инфологической модели.

Инфологическая модель БД – это описание предметной области, выполненное без ориентации на используемые в дальнейшем программные и технические средства.

Принято различать несколько уровней представления информации при проектировании БД:

Реальный мир

(предметная область)

Логический уровень

Физический уровень

Объект

↓↓↓↓

Свойства

Атрибуты

↓↓↓↓

Характеристики или значения атрибутов

Поле

↓↓↓↓

Элемент данных (значение эл-та данных)

Предметная область – область реального мира, являющаяся предметом исследования и отражаемая в интересах пользователей АИС.

Логический уровень – в его рамках отвечают на вопросы: какие данные есть в БД и как они связаны?

Физический уровень – в его рамках логический уровень отражается (реализуется) в программных и технических средствах.

В качестве объекта БД обычно выступает следующая триада: предмет, событие (процесс), лицо.