Состав и функции управления базами данных
БД – это, собственно, хранилище информации и не более того. Однако, работа с базами данных трудоемкая и утомительная. Для создания, ведения и осуществления возможности коллективного пользования базами данных используются программные средства, называемые системами управления базами данных (СУБД).
Система управления базой данных – комплекс программных средств, реализующих задачи создания, пополнения, модификации и поиска данных в БД, а также предоставляющих пользователю интерфейс для работы с данными, хранящимися в БД.
Выделяют следующие основные функции СУБД:
-
Определение данных – определить, какая именно информация будет храниться в базе данных, задать свойства данных, их тип (например, число цифр или символов), а также указать, как эти данные связаны между собой.
-
Обработка данных – данные могут обрабатываться самыми различными способами. Можно выбирать любые поля, фильтровать и сортировать данные. Можно объединять данные с другой, связанной с ними, информацией и вычислять итоговые значения.
-
Управление данными – можно указать, кому разрешено знакомиться с данными, корректировать их или добавлять новую информацию.
Архитектурно СУБД состоит из трех основных компонентов:
-
языка описания данных, позволяющего создать схему описания данных в базе;
-
языка манипулирования данными, выполняющего операции с базой данных (наполнение, обновление, удаление, выборку информации);
-
средства подготовки отчетов, позволяющие подготовить сводки (отчеты) на основе информации, найденной в базе данных, по заданным формам.
Широкое распространение имеют СУБД для персональных компьютеров типа dBASE (dBASE IV, FoxPro, Paradox), Clipper, Clarion. Эти СУБД ориентированы на однопользовательский режим работы с базой данных и имеют очень ограниченные возможности. Языки подобных СУБД представляют собой сочетание команд выборки, организации диалога, генерации отчетов. В связи с развитием компьютерных сетей, в которых персональные компьютеры выступают в качестве развитых терминалов, новые версии СУБД все в большей степени включают в себя возможности языка манипулирования данными SQL (Structured Query Language – язык структурированных запросов). В последнее время стали среди СУБД популярными Access, Lotus, Oracle.
Архитектура баз данных
Можно представить некоторую обобщенную, имеющую многоуровневую структуру архитектуру БД, ориентированную на использование той или иной СУБД.
При работе с БД в среде некоторой СУБД различают три уровня представления данных:
-
Внешний уровень – совокупностью требований к данным со стороны некоторой конкретной задачи или программы (прикладной программист, конечный пользователь).
Для конечного пользователя внешнее представление является совокупностью спецификаций и реальных форматов данных, отражающих конкретные информационные потребности при решении некоторой задачи. Пользователь работает с данными в среде СУБД на внешнем уровне представления данных. Концептуальный и внутренний уровень пользователю недоступны.
Представление прикладного программиста отображает элементы данных и их взаимосвязи так, что из данных, хранящихся в базе, может извлекаться скрытая в них информация (например, возраст человека по дате рождения и текущей дате).
Так как с данными обычно работают многие пользователи и прикладные программисты, имеется множество частично перекрывающихся внешних представлений данных.
-
Концептуальный уровень – уровень представления модели предметной области данных (администратор).
-
Внутренний уровень – это уровень организации хранения данных на физических носителях информации и их обработки (системный программиста).
Внутреннее представление обеспечивает доступ к данным на логическом уровне и скрывает от прикладных программистов и пользователей многие технические детали манипулирования данными и методов доступа к ним.