2 .2. Система баз данных

В основе системы баз данных лежит принцип отделения данных, точнее, структуры данных, от процедурных предложений (управляющих команд) прикладных программ. Это позволяет накапливать, обрабатывать и манипулировать данными посредством специальных хранилищ – баз данных. База данных (БД) – это именованная совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, не зависимая от прикладных программ. Необходимо отметить, что база данных является информационной моделью, которая отображает состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Существуют различные модели организации данных, наиболее распространенной из которых является реляционная модель. Сопровождение баз данных, а также обеспечение взаимосвязи данных с прикладными программами осуществляется посредством специальной программы, точнее, комплекса программных средств – системы управления базами данными (СУБД). Система управления базами данных (СУБД) – комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания, сопровождения и использования баз данных.

Все работы по обслуживанию СУБД осуществляет человек – администратор базы данных (АБД). Прикладные программы (приложения), осуществляющие доступ к базе данных, могут в общем случае добавлять, выбирать, копировать, корректировать, а также удалять данные, однако при этом они не могут изменять метод (модель), при помощи которого эти данные созданы. На рис. 2.2 представлен фрагмент информационной системы доменного производства, основанной на системе баз данных.

Очевидно, что для помещения информации в БД, ее хранения, манипулирования данными, обеспечения различным пользователям доступа к БД необходима система – система баз данных. На рис. 2.2 показана упрощенная схема системы баз данных, которая содержит четыре главных компонента системы, а именно:

• данные;

• аппаратное обеспечение;

• программное обеспечение;

• конечные пользователи, прикладные программы.

Рассмотрим эти компоненты подробнее.

2.2.1. Данные

В начале раздела было дано определение термина «данные» как формализованного представления информации из какой-либо предметной области. Особенностью организации данных в БД является то, что они являются интегрированными и общими. Эти два аспекта, интеграция и разрешение общего доступа, представляют собой наиболее важное преимущество использования системы баз данных.

Под понятием интегрированные данные подразумевается возможность представить БД как объединение нескольких отдельных файлов данных, полностью или частично не перекрывающихся. Например, база данных может содержать файл «ДОМЕННАЯ ПЕЧЬ», включающий записи о номере печи, геометрических характеристиках ее конструктивных элементов, количестве чугунных леток и др., а также файл «ШИХТОПОДАЧА», в котором регистрируется информация о загружаемых в эту печь материалах (рис. 2.4). Допустим, что для контроля процесса загрузки нам потребуется узнать некоторые геометрические характеристики доменной печи. Очевидно, что нет необходимости дополнительно включать такую информацию в файл «ШИХТОПОДАЧА», поскольку ее всегда можно получить путем обращения к файлу «ДОМЕННАЯ ПЕЧЬ».

Одним из следствий интегрированности базы данных является то, что любой конкретный пользователь обычно имеет отношение к какой-то небольшой части всей БД. Иначе говоря, такая база данных может восприниматься различными пользователями по-разному, т.е. иметь несколько назначений, соответствующих различным внешним представлениям о хранимых данных. В этом состоит основное различие между базой данных и файлом: несколько назначений может иметь и файл, но соответствует при этом он только одному представлению.

Под понятием общие данные подразумевается возможность использования отдельных областей данных в БД несколькими различными пользователями, т.е. каждый из этих пользователей может иметь доступ к одной и той же области данных (даже в одно и то же время), причем различные пользователи могут использовать эти данные для разных целей. В приведенном выше примере информация из файла «ШИХТОПОДАЧА» может совместно использоваться, разделяться: мастером печи – для контроля процесса загрузки, экономическим отделом – для подсчета количества и стоимости загруженных в печь материалов за определенный срок, отделом снабжения – для подсчета статистических показателей расхода определенного материала с целью планирования предстоящих его запасов и т.п.