Роль подсхемы
Подсхема ограничивает знания пользователя частью БД, с которой он работает. Делает доступными для пользователя определенные части БД, защищая остальные от несанкционированного доступа.
Обеспечивает соответствие состава и структуры подсхемы потребностям пользователя.
Увеличивает степень независимости программ от данных, так как изменения в схеме не всегда приводят к изменениям в подсхеме.
Для подсхемы можно указывать ограничения и режимы обработки.
Обеспечивается возможность употребления различных языков программирования для различных приложений.
Банк данных (БнД) – это система специальным образом организованных данных (баз данных), программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования этих данных.
Состав БнД:
-
База данных (БД)
-
Языковые средства
-
Программные средства
-
Технические средства
-
Организационно-методические средства
-
Администратор БнД
-
Словарь данных
Технические средства
К техническим средствам БнД относятся процессоры, устройства ввода-вывода, внешние запоминающие устройства, каналы связи. В технической документации СУБД указывается минимальная конфигурация технических средств, а также различные ограничения на состав и количество технических средств. Специальные машины баз данных.
Программные средства
Программные средства представляют собой сложный комплекс, обеспечивающий взаимодействие всех частей ИС в процессе её существования. В составе программных средств БнД можно выделить программы управления данными, которые называются иногда управляющей системой БД, трансляторы с языков БнД, различные вспомогательные программы (утилиты), программные средства, обеспечивающие взаимодействие пользователей и технических средств (операционная система, операционные оболочки). Совокупность программных средств и языковых средств общего или специализированного назначения, необходимая для создания БД, поддержание её в актуальном состоянии и организации доступа к ней различных пользователей в условия принятой технологии обработки данных, называется системой управления базами данных.
Организационно-методические средства
Состоят из нормативно-технологических и инструктивно-методических материалов по организации и использованию БнД, правилам организации работы пользователей.
Языковые средства
Языковые средства служат для описания различных компонентов БнД и внешних элементов, находящихся с ним во взаимодействии.
Языки описания данных (ЯОД) – в зависимости от назначения могут быть нескольких видов. Описание состава и логической организации БД на ЯОД называется схемой. Язык описания данных схем. Например, физическое представление регулярного (симметричного) двоичного дерева.
Описание части БД, представляющая интерес для определенного пользователя (приложения), называется подсхемой. Язык описания подсхем.
Среда хранения БД и соответствующее отображение схемы в памяти описываются на языке описания хранения данных (ЯОХД). Иногда называют языком описания схемы хранения.
Языки общения с БД. В зависимости от особенностей конкретного БнД языковые средства, их синтаксические и семантические свойства, способы реализации, круг лиц, на который они ориентированы, могу изменяться в широком диапазоне: от языков программирования до языков, ориентированных на конечного пользователя.
Язык манипулирования данными (ЯМД)
Включающий язык, базовый язык.
Для общения с базой данной данных непрофессиональных пользователей предназначен язык ведения диалога. Язык запросов.
Используются и другие языковые средства, такие, как языки описания транзакций, описания пользователей, управления ресурсами и выполнения работ и др.
Особым языком можно считать управляющие операторы утилит системы.
В последнее время наблюдается совмещение языковых средств различного назначения в единый язык, в котором каждый из вышеназванных языков представлен одним или несколькими операторами.
-
СХЕМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПОНЕНТОВ
Схемы, подсхемы и схемы хранения проектируются и описываются на ЯОД в соответствии с методическими указаниями (1).
Эти описания переносятся на машинные носители (магнитные диски), вводятся в систему (2) и переводятся в объектные или загрузочные представления (3), которые хранятся в соответствующих библиотеках (файлах).
После этого подготавливаются и вводятся в систему входные данные (4) и производится загрузка БД (5). Запросы к БД формируются на языке общения с БнД (6) и вводятся в систему (7).
Термин «пользователи» подразумевает как людей, так и прикладные программы.
Соответственно различают подход к проектированию баз данных «от запросов пользователей» и от реального мира.
При первом подходе на основе анализа запросов определяются границы предметной области и структура данных. Такой подход используется для ограниченного круга технических систем.
При втором подходе с помощью экспертов определяется границы предметных областей, т.е состав объектов, их характеристики и связи между ними (с учетом развития системы). Затем проектируется информационная модель предметной области. Подход от реального мира является основным при проектировании банков данных для сложных автоматизированных систем.
В процессе использования такого банка данных возможна оптимизация, при которой на основе анализа требований пользователя можно путем выбора структуры хранения данных обеспечить наилучшее обслуживание системы в целом по критериям минимизации занимаемой памяти, времени доступа к данным и др.
Приводится также стандартизация в представлении данных, что упрощает эксплуатацию банка данных, обеспечивает выполнение процедур контроля и восстановления данных и обеспечивает возможность обмена данными с другими АС.