Реляционная модель
Лекция 10. Разработка базы данных. Модели данных. Реляционная модель
Введение
Одной из важнейших проблем автоматизированной обработки экономической информации является эффективная организация и обеспечение эффективного доступа к данным во внутримашинной сфере. Большие объемы экономической информации, ее относительно высокая стабильность, наряду с требованиями к актуальности и достоверности, обуславливают необходимость интеграции данных без их дублирования в единой базе, обеспечивающей решение всего комплекса задач определенной предметной области.
Для создания баз данных на машинных носителях, надежного хранения и поддержания их в актуальном состоянии, а также обеспечения эффективного доступа к данным, необходимо использование программных средств систем управления базами данных – СУБД.
Первичная информация предметной области, подлежащая обработке, зарождается в процессе принятия решений управленческим персоналом и специалистами при описании и документировании объектов, явлений и процессов предметной области, для которой разрабатывается автоматизированная информационная система. Как правило, первичная информация фиксируется в документах, а данные документов должны быть введены во внутримашинную сферу, храниться там, и по мере необходимости на их основе решаются задачи приложений пользователя. Документы могут поступать извне, например, приходные накладные на купленный товар от поставщиков, или подготавливаться внутри системы, например, накладные на отгрузку товаров заказчикам.
Цель разработки базы данных заключается, прежде всего, в том, чтобы определить состав информации, которая должна находиться в базе данных для решения всего комплекса задач предметной области, осуществить ее формализацию, то есть выявить логические взаимосвязи данных, размещаемых в БД. Состав и взаимосвязи данных должны быть отображены моделью данных предметной области. На основе этой модели необходимо определить соответствующую ей логическую структуру базы данных для выбранной СУБД. Процесс разработки необходимо осуществлять в соответствии с концепцией логической организации данных выбранной СУБД. Такая концепция определяется видом модели данных, которую поддерживает СУБД.
Основные понятия баз данных Определения
База данных – это совокупность интегрированных данных, организованных на машинном носителе средствами СУБД.
В базе данных могут поддерживаться логические взаимосвязи данных при минимальном дублировании описательных данных.
БД включает данные, отражающие некоторую логическую модель взаимосвязанных информационных объектов, представляющих конкретную предметную область.
СУБД – это универсальное прикладное программное средство, предназначенное для создания и ведения (обслуживания) в различных предметных областях баз данных на внешних запоминающих устройствах компьютера, а также доступа к данным и их обработки.
Наличие развитых диалоговых средств и языка запросов высокого уровня делает СУБД удобным средством для конечного пользователя – непрограммиста.
Организация данных базы определяется видом модели данных, которую поддерживает конкретная СУБД.
Модель данных – это метод (принцип) логической организации данных, реализуемый в СУБД.
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.