4. Бази даних.
Всі перераховані вище обмеження файлових систем є наслідком двох факторів.
Визначення даних утримується усередині додатків, а не зберігається окремо й незалежно від них.
Крім додатків не передбачено ніяких інших інструментів доступу до даних і їхній обробки.
Для підвищення ефективності роботи необхідно використати новий підхід, а саме базу даних (database) і систему керування базами даних, або СУБД (Database Management System – DBMS)
База даних – це пойменована сукупність даних, організованих за певними правилами, що включає загальні принципи опису, зберігання й маніпулювання даними.
База даних - це єдине, велике сховище даних, що однократно визначається, а потім використається одночасно багатьма користувачами з різних підрозділів. Замість розрізнених файлів з надлишковими даними, тут всі дані зібрані разом з мінімальною часткою надмірності. База даних уже не належить якому-небудь єдиному відділу, а є загальним корпоративним ресурсом. Причому база даних зберігає не тільки дані цієї організації, але і їхній опис. Із цієї причини базу даних ще називають набором інтегрованих записів із самоописом. У сукупності, опис даних називається системним каталогом (system catalog), або словником даних (data dictionary), а самі елементи опису прийнято називати метаданными (meta-data), тобто "даними про данні". Саме наявність самоопису даних у базі даних забезпечує в ній незалежність між програмами й даними (program-data independence).
Підхід, заснований на застосуванні баз даних, де визначення даних відділене від додатків, дуже схожий на підхід, використовуваний при розробці сучасного програмного забезпечення, коли поряд із внутрішнім визначенням об'єкта існує його зовнішнє визначення. Користувачі об'єкта бачать тільки його зовнішнє визначення й не піклуються про те, як він визначається і як функціонує. Одне з переваг такого підходу, а саме абстрагування даних (data abstraction), полягає в тім, що можна змінити внутрішнє визначення об'єкта без яких-небудь наслідків для його користувачів, за умовою, що зовнішнє визначення об'єкта залишається незмінним. Аналогічним образом, у підході з використанням баз даних, структура даних відділена від додатків і зберігається в базі даних. Додавання нових структур даних або зміна існуючих ніяк не впливає на додатки, за умови, що вони не залежать безпосередньо від змінюваних компонентів. Наприклад, додавання нового поля в запис або створення нового файлу ніяк не вплине на роботу наявних додатків. Однак видалення поля з використованого додатком файлу вплине на цей додаток, а тому його також буде потрібно відповідним чином модифікувати.
СУБД - це програмне забезпечення, за допомогою якого користувачі можуть визначати, створювати й підтримувати базу даних, а також здійснювати до неї контрольований доступ.
СУБД - це програмне забезпечення, що взаємодіє із прикладними програмами користувача й базою даних і має наведені нижче можливості
Дозволяє визначати базу даних, що звичайно здійснюється за допомогою мови визначення даних (DDL - Data Definition Language). Мова DDL надає користувачам засобу вказівки типу даних і їхньої структури, а також засобу завдання обмежень для інформації, збереженої вбазе даних.
Дозволяє вставляти, обновляти, видаляти й витягати інформацію з бази даних, що звичайно здійснюється за допомогою мови керування даними (DML - Data Manipulation Language). Наявність централізованого сховища всіх даних і їхніх описів дозволяє використати мову DML як загальний інструмент організації запитів, що іноді називають мовою запитів (query language). Наявність мови запитів дозволяє усунути властивим файловим системам обмеження, при яких користувачам доводиться мати справа тільки з фіксованим набором запитів або постійно зростаючою кількістю програм, що породжує інші, більше складні проблеми керування програмним забезпеченням.
Існує два різновиди мов DML - процедурні (procedural) і непроцедурні (non-procedural) мови, - які відрізняються між собою способом витягу даних. Основна відмінність між ними полягає в тім, що процедурні мови звичайно обробляють інформацію в базі даних послідовно, запис за записом, а непроцедурні оперують відразу цілими наборами записів. Тому за допомогою процедурних мов DML звичайно вказується, як можна одержати бажаний результат, тоді як непроцедурні мови DML використаються для опису того, що варто одержати. Найпоширенішим типом непроцедурної мови є мова структурованих запитів (Structured Query Language - SQL), що у цей час визначається спеціальним стандартом і фактично є обов'язковою мовою для будь-яких реляционных СУБД. (SQL вимовляється або по буквах "S-Q-L", або як мнемонічне ім'я "See-Quel".)
• Надає контрольований доступ до бази даних за допомогою перерахованих нижче засобів:
системи забезпечення безпеки, що запобігає несанкціонований доступ до бази даних з боку користувачів;
системи підтримки цілісності даних, що забезпечує несуперечливий стан збережених даних;
системи керування паралельною роботою додатків, що контролює процеси їхнього спільного доступу до бази даних;
системи відновлення, що дозволяє відновити базу даних попереднього несуперечливого стану, порушеного в результаті збоїти апаратного або програмного забезпечення;
доступного користувачам каталогу, що містить опис збереженої в базі даних інформації.
.
Схема обробки даних за допомогою СУБД