Лекции / Л-1 - Понятие и функции СУБД

Понятие и функции СУБД

База данных и система управления базами данных Высокоуровневые и низкоуровневые функции СУБД Типичная структура СУБД Классификация СУБД

Развитие основных понятий представления данных

Любой вычислительный процесс – отображение входных данных в выходные по определенному алгоритму.

Сложность представления обрабатываемых данных и алгоритма вычислений определяют два класса задач:

вычислительные задачи – простое представление данных и сложный процесс вычислений;

задачи обработки данных – простой алгоритм обработки данных и сложное представление обрабатываемых данных.

Вычислительные и невычислительные задачи

Ранние языки программирования (ФОРТРАН, АЛГОЛ60) предназначались для решения научно-технических вычислительных задач. Использовали только простые виды данных (простые переменные и массивы). Этого было вполне достаточно.

С конца 1960-х гг. компьютеры начинают интенсивно использоваться для решения невычислительных задач, связанных с обработкой различного рода документов. Изменение вида задач обусловило необходимость использования других видов данных.

Задача 1 – Начисление заработной платы (1)

Упрощающие предположения:

сотруднику начисляется ЗП на основе его оклада;

никакие налоги и вычеты не учитываются.

Необходимые для решения задачи сведения о сотруднике представлены в карточке НАЧИСЛЕНИЕ:

Для каждого работника начисленная сумма за месяц рассчитывается по формуле:

S = Ko * O / Kr ,

где Kr – количество рабочих дней в данном месяце.

Задача 1 – Начисление заработной платы (2)

Для каждого сотрудника соответствующие данные имеют конкретное значение, например:

Эти значения имеют смысл только во взаимосвязи друг с другом. Использовать простые переменные здесь нельзя.

Набор значений, характеризующих конкретного сотрудника, имеет разные типы (символьный и числовой). Использовать для его представления массив также нельзя.

Для описания представлений данных в предметной области невычислительных задач вводится ряд новых понятий.

Новые понятия, связанные с невычислительными задачами

Элемент данных (поле) – наименьшая единица поименованных данных (для примера – FIO, O, Ko, S).

Логическая запись – поименованная совокупность элементов данных (полей).

Экземпляр логической записи – текущее значение эле-

ментов записи (используется для описания карточки одного сотрудника).

Логический файл – поименованная совокупность всех экземпляров записей заданного типа (используется для представления всего набора карточек сотрудников).

Пример логического файла НАЧИСЛЕНИЕ

Специфика невычислительных задач

Очень большие объемы данных (большое количество сотрудников, большое количество производимых изделий и т. п.).

Данные, как правило, используются для решения задачи многократно (зарплата начисляется постоянно каждый месяц), поэтому данные должны длительно храниться в памяти ЭВМ.

Для длительного хранения всегда используется внешняя память.

Тип записи в алгоритмическом языке Паскаль

Запись (RECORD) – сложная переменная с несколькими компонентами (полями), которые могут иметь разные типы.

Salary = RECORD

FIO: string;

O: real;

Ko: real;

S:real;

END;

Логическая запись НАЧИСЛЕНИЕ представляется типом RECORD, набор экземпляров логических записей (логический файл) представляется физическим файлом, формируемым средствами языка Паскаль и ОС.

Использование файловых систем

Решение задачи включает два этапа:

занесение исходных данных во внешнюю память;

чтение исходных данных из внешней памяти, расчет начисленных сумм и вывод на печать.

Данные хранятся в файле, предназначенном только для решения этой задачи. Описание данных включено в прикладную программу. При изменении формата записей файла необходимо изменение прикладной программы.

Программная система, решающая задачу, определяет данные и управляет ими (файловая система).