Субд. Языки управления базами данных.

БД – сов-ть взаимсвяз. и структуриров. данных на машиночитаемых носителях. Обращение с информацией в БД производится при помощи ЭВМ.

Различают фактографические и документальные базы данных. Фак­тографическая БД хранит множество сведений об объектах предметной области, их свойствах, связях между ними. Документальная БД позволяет не только накапливать и обрабатывать произвольные текстовые докумен­ты, но и осуществлять их быстрый поиск благодаря структурированности и взаимосвязанности представления информации в базе.

Соединение баз данных друг с другом и с отдаленными пользовате­лями с помощью сетей передачи данных дает необычайно сильный эффект в области использования информационных ресурсов.

Поиск необходимых данных в электронной базе происходит в счи­танные секунды, причем в случае использования компьютерных сетей нет принципиальной разницы, находится ли пользователь рядом с ЭВМ, хра­нящей информацию, или удален от нее на сотни или тысячи километров. При этом одними и теми же данными могут одновременно (в отличие от обычной библиотеки) пользоваться многие клиенты.

Главная ценность БД заключается в обеспечении возможности тема­тического поиска, при котором пользователь по заданным ключевым сло­вам узнает количество первоисточников в базе, сужает проблему, читает названия статей и, возможно, их рефераты. Если в базе есть полные тек­сты, он может распечатать для себя наиболее интересные выдержки из них. Весь сеанс диалога с БД длится 20 - 40 мин, причем большая часть времени уходит на реакцию пользователя.

Все процессы внутри базы реализует система управления базой данных (СУБД). СУБД - совокупность языковых и программных средств, предна­значенных для описания БД, ее создания, ведения и использования многими пользователями.

Осн. Функции СУБД:

1) создание баз данных на компьютере

2) ввод, накопление, просмотр и модифик. Данных

3) ответы на запросы по данным

4) составление отчетов,

Базы данных (БД) составляют в настоящее время основу компьютерно­го обеспечения информационных процессов, входящих практически во вес сферы человеческой деятельности. Их универсальность определяется тем, что процессы обработки информации имеют общую природу и опираются на описание фрагментов реальности, выраженное в виде совокупности взаимосвязанных данных. Базы данных являются эффективным средством представления структур данных и манипулирования ими. Концепция баз данных предполагает использование и нтегр про ванных средств храпения информации, позволяющих обеспечить централизованное управление дан­ными и обслуживание ими многих пользователей.

описывается или моделируется с помощью БД и ее приложений. В пред­метной области выделяются информационные объекты - идентифици­руемые объекты реального мира, процессы, системы, понятия и т. д., све­дения о которых хранятся в БД.

Этапам реализации баз данных соответствуют уровни описания предметной области: реальность в том виде, как она существует; концеп­туальное описание реальности; представление описания в виде формаль­ного текста и физическая реализация БД на машинных носителях.

Для ввода в базу описание предметной области должно быть пред­ставлено в терминах специального языка описания данных (ЯОД), кото­рый входит в комплекс средств СУБД. ЯОД разделяет данные на типы.

Типы данных.

Для ввода в базу описание предметной области должно быть пред­ставлено в терминах специального языка описания данных (ЯОД), кото­рый входит в комплекс средств СУБД. ЯОД разделяет данные на сле­дующие типы.

Простое (элементарное) данное - это наименьшая семантически значимая поименованная единица данных (например, название судна, наименование судовладельца, порт приписки и т.д.). Значения простого данного описывают представленную им характеристику объекта для ка­ждого его экземпляра. Имена простых данных хранятся в описании БД, в то время как их значения запоминаются в самой БД.

 

Совокупность простых данных можно объединить в составное дан­ное двумя способами. Во-первых, можно соединить не­сколько разнотипных данных. По этому принципу образуется структур­ное данное, или данное типа «структура». Описание структуры состоит из перечисления ее составных частей, значение - из значений состав­ляющих ее данных. Во-вторых, составное данное может объеди­нять совокупность однотипных данных (список сотрудников, послуж­ной список сотрудника и т.п.). Составное данное этого типа называется массивом. В описании $массива достаточно указать описание одного элемента. Значение массива представляется однородным списком зна­чений его элементов.

 

Составные типы м.б. объединены в многоуровневое данное. Представление предметной области в виде структуры данных с иерархич. связями – иерархич. модель данных.

 

5.Реляционные базы данных.

РТ – БД, в кот. все данные, доступные пользователю, организованы в виде связ. Таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами.

Опр-ся 12 правилами Кодда.

правило 0: Основное правило (Foundation Rule): Реляционная СУБД должна быть способна полностью управлять базой данных, используя связи между данными.:

Чтобы быть реляционной системой управления базами данных (СУБД), система должна использовать исключительно свои реляционные возможности для управления базой данных.

правило 1: Явное представление данных (The Information Rule):

Информация должна быть представлена в виде данных, хранящихся в ячейках. Данные, хранящиеся в ячейках, должны быть атомарны. Порядок строк в реляционной таблице не должен влиять на смысл данных.

правило 2: Гарантированный доступ к данным (Guaranteed Access Rule):

Доступ к данным должен быть свободен от двусмысленности. К каждому элементу данных должен быть гарантирован доступ с помощью комбинации имени таблицы, первичного ключастроки и имени столбца.

правило 3: Полная обработка неизвестных значений (Systematic Treatment of Null Values):

Неизвестные значения NULL, отличные от любого известного значения, должны поддерживаться для всех типов данных при выполнении любых операций. Например, для числовых данных неизвестные значения не должны рассматриваться как нули, а для символьных данных — как пустые строки.

правило 4: Доступ к словарю данных в терминах реляционной модели (Active On-Line Catalog Based on the Relational Model):

Словарь данных должен сохраняться в форме реляционных таблиц, и СУБД должна поддерживать доступ к нему при помощи стандартных языковых средств, тех же самых, которые используются для работы с реляционными таблицами, содержащими пользовательские данные.

правило 5: Полнота подмножества языка (Comprehensive Data Sublanguage Rule):

Система управления реляционными базами данных должна поддерживать хотя бы один реляционный язык, который

(а) имеет линейный синтаксис,

(б) может использоваться как интерактивно, так и в прикладных программах,

(в) поддерживает операции определения данных, определения представлений, манипулирования данными (интерактивные и программные), ограничители целостности, управления доступом и операции управления транзакциями (begin, commit и rollback).

правило 6: Возможность модификации представлений (View Updating Rule):

Каждое представление должно поддерживать все операции манипулирования данными, которые поддерживают реляционные таблицы: операции выборки, вставки, модификации и удаления данных.

правило 7: Наличие высокоуровневых операций управления данными (High-Level Insert, Update, and Delete):

Операции вставки, модификации и удаления данных должны поддерживаться не только по отношению к одной строке реляционной таблицы, но по отношению к любому множеству строк.

правило 8: Физическая независимость данных (Physical Data Independence):

Приложения не должны зависеть от используемых способов хранения данных на носителях, от аппаратного обеспечения компьютеров, на которых находится реляционная база данных.

правило 9: Логическая независимость данных (Logical Data Independence):

Представление данных в приложении не должно зависеть от структуры реляционных таблиц. Если в процессе нормализации одна реляционная таблица разделяется на две, представление должно обеспечить объединение этих данных, чтобы изменение структуры реляционных таблиц не сказывалось на работе приложений.

правило 10: Независимость контроля целостности (Integrity Independence):

Вся информация, необходимая для поддержания целостности, должна находиться в словаре данных. Язык для работы с данными должен выполнять проверку входных данных и автоматически поддерживать целостность данных.

правило 11: Дистрибутивная независимость (Distribution Independence):

База данных может быть распределённой, может находиться на нескольких компьютерах, и это не должно оказывать влияние на приложения. Перенос базы данных на другой компьютер не должен оказывать влияния на приложения.

правило 12: Согласование языковых уровней (The Nonsubversion Rule):

Если используется низкоуровневый язык доступа к данным, он не должен игнорировать правила безопасности и правила целостности, которые поддерживаются языком более высокого уровня.

 

6. SQL - стандартный язык для работы с базами данных

Для обработки и чтения данных, содержащихся в компьютерной базе данных испол. SQL - это сокращенное название структурированного языка запросов (Structured Query Language). По историческим причинам аббревиатура SQL читается обычно как «сиквел», но исп-ся и альтернативное произнош. – «эскюэл»

Как следует из названия SQL является языком программирования, который применяется для организа­ции взаимодействия пользователя с БД. На самом деле, SQL работает только с базами данных одного определенного типа, а именно - с реляционными.

На рис. 2.3 изображена схема работы SQL. Согласно этой схеме. в вычислительной системе имеется база данных, в которой хранится оп­ределенною рода информация. Если вычислительная система относится к сфере бизнеса, то в базе хранятся данные о материальных ценностях, о выпускаемой продукции, об объемах продаж и о зарплате. В базе данных на персональном компьютере может храниться информация о выписан­ных чеках, телефонах и адресах или информация, извлеченная из более крупной вычислительной системы. Отдельно на рисунке обозначена (СУБД).

Если пользователю необходимо прочитать данные из базы данных, он опрашивает их у СУБД с помощью SQL. СУБД обрабатывает запрос, находит требуемые данные и посылает их пользователю. Процесс

запрашивания данных и получения результат называется -запросом к БД, отсюда и название – сшруктуриров. Язык запросов. Однако это название не совсем соответствует действительности. Во-первых, сего­дня SQL - представляет собой нечто гораздо большее, чем простой инструмент создания запросов, хотя именно для этого он и был изначально предназначен. Несмотря на то, что чтение данных по-прежнему остается одной из наиболее важных функций SQL - сейчас этот язык используемся для реализации всех функциональных возможностей, которые СУБД пре­доставляет пользователю. К ним относятся следующие:

- Организация данных. SQL дает пользователю возможность изме­нять структуру представления данных, а также устанавливать отношения между элементами базы данных.

- Чтение данных. SQL даст пользователю или приложению возмож­ность читать содержащиеся в базе данные и пользоваться ими.

- Обработка данных. С помощью SQL можно изменять содержимое базы данных, т.е. добавлять а нее новые, а также удалять или обновлять уже имеющиеся данные.

- Управление доступом. При помощи SQL администратор базы мо­жет, ограничить возможности пользователя по чтению и изменению дан­ных и защитить их от несанкционированного доступа.

- Совместное использование данных. SQL координирует совместное использование данных пользователями, работающими параллельно, что­бы они не мешали друг другу.

- Целостность ванных. SQL позволяет обеспечить целостность базы данных, защищая ее от разрушения из-за несогласованных изменений или отказа системы

На сегодняшний день SQL является единственным стандартным языком для работы с реляционными базами данных.

7. Система ACCESS.

Access — это, прежде всего, система управления базами данных (СУБД). Как и другие продукты этой категории, она предназначена для хранения и поиска данных, представления информации в удобном виде и автоматизации часто повторяющихся операций (таких, как ведение счетов, учет, планирование и т.п.). С по­мощью Access можно разрабатывать простые и удобные формы ввода данных, а также осуществлять обработку данных и выдачу сложных отчетов.

Access— мощное приложение Windows; впервые производительность СУБД органично сочетается с теми удобствами, которые имеются в распоряжении пользователей Microsoft Windows. Поскольку оба эти продукта— детища компании Microsoft, они прекрасно взаимодействуют между собой. Система Access работает под управлением Windows 95 или Windows NT, так что при работе с ней пользователю доступны все преимущества Windows. Можно вырезать, копировать и вставлять данные из любого приложения Windows в Access и наоборот; можно создать проект формы в Access и вставить его в конструктор форм.