Логическая организация баз данных

Организация данных в базе характеризуется двумя уровнями - логическом и физическом

Логическая организация базы данных определяется типом структур данных и видом модели данных, которая поддерживается СУБД.

База данных является совокупностью взаимосвязанных массивов данных.

Массив базы данных с простейшей организацией состоит из однотипных записей.

Запись является основной структурной единицей обработки данных базы. Структура записи определяется составом и последовательностью входящих в нее полей. Совокупность полей записи соответствует логически связанным реквизитам.

Реквизит – простейшая структурная единица информации предметной области, неделимая на смысловом уровне.

Структура записи простого массива является одноуровневой (линейной). Каждое поле одной записи имеет единственное значение, и отсутствуют групповые данные.

Экземпляр записи файла определяется ключом – идентификатором записей, состоящим из одного или нескольких полей.

Логическая структура базы данных (концептуальная модель) является всегда некоторой реализацией модели данных СУБД для конкретной предметной области. Такая структура определяется совокупностью объектов модели, поддерживаемой СУБД, описанием структуры каждого объекта и логических связей между объектами.

Логическая структура базы данных является в то же время отображением информационно-логической модели данных (ИЛМ) предметной области в модель, поддерживаемую СУБД. Соответственно, концептуальная модель определяется в терминах модели данных выбранной СУБД.

Физическая организация данных определяет способ размещения данных непосредственно на машинном носителе. В современных прикладных программных средствах этот уровень организации обеспечивается автоматически без вмешательства пользователя. Пользователь, как правило, оперирует в прикладных программах и универсальных программных средствах представлениями о логической организации данных.

По доступу пользователей к базе данных различают однопользовательские БД и многопользовательские.

Типовые функции обработки данных

К типовым функциям обработки данными относятся добавление, удаление, изменение, выборка данных и их обработка.

Добавление и удаление данных подразумевает добавление новых записей в массивы и удаление существующих.

Изменение данных подразумевает модификацию значений данных в полях записей.

Выборка данных подразумевает выборку записей из массивов в соответствии с заданными условиями. Выборка осуществляется средствами запросов. Причем результатом является новый массив.

Обработке могут подвергаться данные из одного массива или совместно обрабатываться взаимосвязанные данные из нескольких массивов. При этом могут, например, осуществляться расчеты в пределах каждой записи одного массива, выполняться слияние данных из разных массивов, осуществляться групповая обработка записей в соответствии с заданным критерием группировки с одновременным применением групповых функций, например суммирования в группе, определения максимальной величины, подсчета числа записей в группе и т.п.

Основные требования к базам данных

Отсутствие дублирования (избыточности) данных, обеспечивающее однократный ввод данных и, соответственно, простоту корректировки. Под дублированием данных в базе понимают повторение одних и тех же описательных, то есть неключевых данных в разных массивах (таблицах).

Например, включение адреса поставщика не только в справочник поставщиков, но и в массив поставок, в котором поставки определяется идентификаторами поставщика, поставляемого товара и датой поставки. Соответственно, в справочнике поставщиков данные о поставщике представлены однократно, а в массиве поставок они будут повторяться во всех поставках одного поставщика.

Однократность ввода данных означает, что одинаковые описательные справочные данные вводятся и корректируются однократно. Кроме того, при вводе идентификационных данных их не приходится вводить в связанные логически массивы повторно.

Целостность и непротиворечивость данных в базе – означает такое наполнение базы данными, при котором все записи из разных массивов имеют корректные логические связи с записями других массивов, в случае если такие связи определены в логической структуре БД.

Например, в БД, обладающей такими свойствами, не может сохраняться запись поставки, если в справочнике поставщиков отсутствует запись соответствующего поставщика, а в справочнике товаров отсутствует запись соответствующего товара.

Возможность многоаспектного доступа – означает, что обеспечиваются всевозможные выборки из массивов не дублированной информации и многоцелевое использование одних и тех же данных в различных задачах и приложениях пользователя.

Защита и восстановление данных при аварийных ситуациях, аппаратных и программных сбоях, ошибках пользователя,

Возможность модификации структуры базы данных без повторной загрузки данных. Т.о. база данных по мере углубления разработки может легко расширяться и модифицироваться.