38. Комп'ютерні системи управління базами даних

Системою управління базами даних називають програмну систему, призначену для створення на ЕОМ загальної БД, ис-пользуемой для вирішення безлічі завдань. Подібні системи служать для підтримки БД в актуальному стані і обеспечи-вают ефективний доступ користувачів до тих, що містяться в ній даним у рамках наданих користувачам повноважень.

До найбільш популярних СУБД для обчислювальних систем класу персональних комп'ютерів відносяться dBASE IV, Microsoft Access, FoxPro, Paradox. Для потужніших систем призначені СУБД Oracle, Informix. Певною мірою можливості управління даними є і у більшості сучасних таб-личных процесорів.По мірі універсальності розрізняють два класи СУБД :системи загального призначення;спеціалізовані системи.

СУБД загального призначення не орієнтовані на яку-небудь предметну область або на інформаційні потреби какой- або групи користувачів. Кожна система такого роду реализу-ется як програмний продукт, здатний функціонувати на деякій моделі ЕОМ в певній операційній системі.

Спеціалізовані СУБД створюються в окремих випадках при неможливості або недоцільності використання СУБД об-щего призначення.

СУБД загального призначення - це складні програмні комп-лексы, призначені для виконання усієї сукупності функцій, пов'язаних із створенням і експлуатацією БД информа-ционной системи. Використовувані нині СУБД обла-дают засобами забезпечення цілісності даних і надійної безпеки, що дає можливість розробникам гарантиро-вать велику безпеку даних при менших витратах сил на низькорівневе програмування. Продукти, функционирую-щие в середовищі Windows, вигідно відрізняються зручністю пользова-тельского інтерфейсу і вбудованими засобами підвищення продуктивності.

Розглянемо основні характеристики деяких СУБД - ли-деров на ринку програм, призначених як для разработчи-ков інформаційних систем, так і для кінцевих користувачів.

Продуктивність СУБДПродуктивність СУБД оцінюється:часом виконання запитів;швидкістю пошуку інформації в неіндексованих полях;часом виконання операцій імпортування БД з дру-гих форматів;швидкістю створення індексів і виконання таких масових операцій, як оновлення, вставка, видалення даних;максимальним числом паралельних звернень до даних в розрахованому на багато користувачів режимі;часом генерації звіту.

На продуктивність СУБД чинять вплив два чинники:СУБД, які стежать за дотриманням цілісності даних, несуть додаткове навантаження, яке не випробовують інші програми;продуктивність власних прикладних програм силь-но залежить від правильного проектування і побудови БД.Забезпечення цілісності даних на рівні БД

Ця характеристика має на увазі наявність засобів, позво-ляющих упевнитися, що інформація в БД завжди залишається коректною і повною. Мають бути встановлені правила целост-ности, і вони повинні зберігатися разом з БД і дотримуватися на гло-бальном рівні. Цілісність даних повинна забезпечуватися незалежно від того, яким чином дані заносяться в пам'ять (у інтерактивному режимі, за допомогою імпорту або за допомогою спе-циальной програми).

До засобів забезпечення цілісності даних на рівні СУБД відносяться:

• вбудовані засоби для призначення первинного ключа, у тому числі засоби для роботи з типом полів з автоматичним прира-щением, коли СУБД самостійно привласнює нове уникальное значення;

• засоби підтримка посилальної цілісності, яка обес-печивают запис інформації про зв'язки таблиць і автоматично присікають будь-яку операцію, що призводить до порушення ссылоч-ной цілісності.

Деякі СУБД мають добре розроблений процесор СУБД для реалізації таких можливостей, як унікальність первич-ных ключів, обмеження (припинення) операцій і навіть каскадне оновлення і видалення інформації. У таких системах перевірка коректності, що призначається полю або таблиці, проводитиметься завжди після зміни даних, а не тільки під час введення инфор-мации за допомогою екранної форми. Ця властивість можна настраи-вать для кожного поля і для запису в цілому, що дозволяє контро-лировать не лише значення окремих полів, але і взаємозв'язку між декількома полями цього запису.

Забезпечення безпеки

Деякі СУБД передбачають засоби забезпечення безопасности даних. Такі засоби забезпечують виконання сле-дующих операцій :шифрування прикладних програм;шифрування даних;захист паролем;обмеження рівня доступу (до БД, до таблиці, до словника, для користувача).

Робота в розрахованих на багато користувачів середовищахОбробка даних в розрахованих на багато користувачів середовищах предпола-гает виконання програмним продуктом наступних функцій :блокування БД, файлу, запису, поля;ідентифікацію станції, що встановила блокування;оновлення інформації після модифікації;контроль за часом і повторення звернення;обробку транзакцій (транзакція - послідовність операцій користувача над БД, яка зберігає її логічну цілісність);роботу з мережевими системами.

Ця характеристика відбиває:можливість обробки СУБД інформації, підготовленої іншими програмними засобами;можливість використання іншими програмами цих, сформованих засобами СУБД.

Можливості запитів і інструментальні засоби розробки прикладних програм СУБД, орієнтовані на розробників, мають развиты-ми засоби для створення додатків. До елементів инстру-ментария розробки додатків можна віднести:потужні мови програмування;засобу реалізації меню, екранних форм введення-виведення даних і генерації звітів;засоби генерації додатків (прикладних програм);генерацію здійснимих файлів. Функціональні можливості доступні користувачеві СУБД завдяки її мовним засобам. Реалізація мовних засобів інтерфейсів може бути осу-ществлена різними способами.

У інших випадках функції мов можуть бути доступні непрямим чином, коли вони реалізуються у формі різного роду меню, діалогових сценаріїв або заповнюваних користувачем таблиць. За такими вхідними даними інтерфейсні засоби формують адекватні синтаксичні конструкції мови інтерфейсу і передають їх на виконання або включають в генерований програмний код додатки. Інтерфейси з не-явним використанням мови широко використовуються в СУБД для персональних ЕОМ. Прикладом такої мови є мова QBE (Query - By - Example).Мовні засоби використовуються для виконання двох основ-ных функцій:

• описи представлення БД;

• виконання операцій маніпулювання даними.

Перша з цих функцій забезпечується мовою опису (оп-ределения) даних (ЯОД). Опис БД засобами ЯОД называ-ется схемою бази даних. Воно включає опис структури БД і обмежень цілісності, що накладаються на неї, у рамках тих пра-вил, які регламентовані моделлю даних використовуваної СУБД. ЯОД деяких СУБД забезпечують також можливості завдання обмежень доступу до даних або повноважень пользователей.

ЯОД не завжди синтаксично оформляється у вигляді самостоя-тельного мови. Він може бути складовою частиною єдиної мови даних, визначення даних і мани-пулирования, що поєднує можливості, даними.

Мова маніпулювання даними (ЯМД) дозволяє запраши-вать передбачені в системі операції над даними з БД.

Є численні приклади мов СУБД, объединяю-щих можливості опису даних і маніпулювання даними в єдиних синтаксичних рамках. Популярною мовою такого ро-да є реляційна мова SQL (Structured Query Language).