12.02.14
СУБД. Маршалов Е.Д. / Зачет / ТК1 - посещаемость.
Список литературы:
Кренке Давид М. Теория и практика построения БД. - 2005 г. - 859 стр.
Дейд Крис Джей. Введение в систему БД. - 2001 г. - 1072 стр.
Ратманова И.Д. Проектирование БД и разработка приложений в СУБД. Microsoft SQL Server. - 2010 г. - 116 стр.
Тема 1.
Основные сведения о БД и СУБД.
Понятие БД.
Информация - любые сведения о каком-либо событии, сущности, процессе и т.п.
Данные - информация, представленная в формализованном виде, позволяющем передавать или обрабатывать ее при помощи некоторого процесса и соответствующих технических средств. Под передачей данных подразумевается процесс их хранения, т.к. с теоретических позиций хранение равносильно передаче данных не в пространстве, а во времени.
База данных - именованная совокупность данных отображающих состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Особенность организации данных в БД обеспечивает использование одних и тех же данных в различных приложениях позволяют решать различные задачи планирования, наследованная и управления.
БД сводят к минимуму дублирование данных, прибегая к нему только для ускорения доступа к данным или для обеспечения восстановления БД при ее разрушении. Одна из важных черт БД это независимость данных от особенностей прикладных программ которые их используют, а также возможность создания этих программ в такой форме что изменение особенностей хранения логической структуры или значения данных не требует изменения программы и их обработки. Другой важной чертов БД является возможность изменения физических особенностей хранения данных без изменения их логической структуры. Можно сформулировать следующие требования к БД:
Удовлетворять актуальным информационным потребностям пользователей. Обеспечить возможность хранения и модификации больших объемов многоаспектной информации.
Обеспечивать заданный уровень достоверности информации и ее непротиворечивость.
Обеспечивать доступ к данным только пользователей с соответствующими полномочиями.
Обеспечить возможность поиска информации по произвольной группе признаков.
Удовлетворять заданным требованиям производительности при обработке запросов.
Иметь возможность реорганизации и расширения при расширении границ предметной области.
Обеспечивать выдачу информации пользователем в различной форме.
Обеспечивать простоту и удобство обращения пользователей за информацией.
Обеспечивать возможность одновременного обслуживания большого числа пользователей.
Соответственно двум понятиям "информация"и "данные"в БД различают 2 аспекта рассмотрения вопросов:
Инфологический - употребляется при рассмотрении вопросов, связанных со смысловым содержанием данных независимо от способа их представления в памяти системы.
Даталогический - Употребляется при рассмотрении вопросов представления данных в памяти системы.
Понятие СУБД.
СУБД - совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД многими пользователями.
Создание и применение СУБД призвано к максимальному удовлетворению требований, предъявляемых в эффективным БД.
Современная СУБД реализует централизованное управление данными и кроме того обеспечивают:
Определение данных, подлежащих хранению в БД.
Первоначальную загрузку данных в БД, т.е. создание БД.
Обновление данных.
Доступ к данным по различным запросам пользователя, отбор и извлечение некоторой части БД, редактирование извлеченных данных и выдача их пользователю.
Специальные средства СУБД обеспечивают секретность данных, т.е. защиту данных от правомочного воздействия целостность данных, защиту от непредсказуемого воздействия процессов, приводящих к разрушению данных, а также от отказов оборудования.
1.2.1. Обобщенная архитектура СУБД.
Основной интерес применения СУБД заключается в том, чтобы предложить пользователям и прикладным процессам абстрактное представление данных скрыв особенности хранения и управления ими. СУБД должна представлять доступ к данным посредством прикладных программ любым пользователям, включая их и тех, которые практически не имеют представления о:
Физическом размещении в памяти данных и их описании.
Механизмов поиска запрашиваемых данных.
Проблемах, возникающих при одновременном запросе одних и тех же данных многими пользователями.
Способов обеспечения защиты данных от некорректных обновлений и несанкционированного доступа.
Поддержание БД в актуальном состоянии и множестве других функций СУБД.
При выполнении основных функций СУБД должна использовать различные описания данных. В таких описаниях должны быть учтены:
Сущности, интересующие предметные области.
Атрибуты, характеризующие неотъемлемое свойства каждой сущности.
Связи, ассоциирующие выделенные сущности.
В архитектуре современной СУБД выделяют 3 уровня абстракции, т.е. 3 уровня описания элементов хранимых данных. Эти уровни составляют трехуровневую архитектуру, которая охватывает внешний, концептуальный и внутренний уровни.
Трехуровневая архитектура ANSI/SPARC.
Представленный подход к описанию данных предназначен для определения пользовательского представления о БД от ее физической организации. Такое отделение обеспечивает независимость хранимых данных и применяется по следующим причинам:
Каждый пользователь должен иметь возможность обращаться к данным, используя свое представление о них, изменить свое представление о данных без влияния на представление других пользователей.
Пользователи не должны иметь дело с деталями физической организации данных.
Администратор БД должен иметь возможность изменять структуру хранения данных в базе так, чтобы эти изменения оставались прозрачными для остальных пользователей.
Структура БД не должна зависеть от физических аспектов хранения.
Внешний уровень - это представление БД с точки зрения конкретных пользователей. Данный уровень может включать несколько различных представлений БД со стороны различных групп пользователей. При этом каждый пользователь имеет дело с представлением предметной области, выраженным в наиболее понятной и удобной для его форме. Такое представление содержит только те сущности, атрибуты и связи, которые интересны ему при решении профессиональных задач. Различные представления на внешнем уровне могут пересекаться, т.е. использовать общее описание абстракций предметной области. На внешнем уровне создается инфологическая модель БД (внешняя схема) полностью независимая от платформы. Инфологическая модель является человеко-ориентированной средой, ее хранению может быть память человека, а не ЭВМ. Инфологическая модель не изменяется до тех пор, пока какие-то изменения в реальном мире не потребуют изменения в ней некоторого определения, чтобы эта модель продолжала отражать предметную область.