Понятие и функциональные возможности СУБД

 

Система управления базами данными (СУБД) – это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Функции СУБД – это: описание данных, манипулирование данными, использование данных. Данные функции реализуются благодаря наличию у СУБД языка описания данных (ЯОД), языка манипулирования данными (ЯМД) и языка запросов.

ЯОД включает язык логического описания данных и язык описания физических данных. Язык логического описания данных предусматривает идентификацию файлов БД, объектов БД, полей БД и их типов; определяет длину записей, полей, порядок полей в записи, диапазоны допустимых значений полей и др. Используя этот язык, пользователь формирует свой взгляд на БД – создается логическая БД. Язык описания физических данныхопределяет способы размещения данных на машинных носителях, способы их адресации и поиска. Посредством этого языка формируется взгляд системы на БД – создается физическая БД.

ЯМД дает возможность реорганизации данных в базе (добавления новых, удаления ненужных, обновления существующих).

Язык запросов обеспечивает доступ к данным и извлечение их по запросам пользователей.

Языковые средства могут быть реализованы различными способами: синтаксическими конструкциями (командами), меню, диалоговыми сценариями, таблицами.

У многих СУБД возможности описания, манипулирования и чтения данных объединены в единых синтаксических рамках - рамках языка SQL, широко используемого как языка баз данных.

Некоторые СУБД располагают такими языками, которые реализуют не только указанные функции, но и обладают структурами и средствами, свойственными традиционным языкам программирования. Благодаря этому они могут использоваться и для обращения к данным базы, и для создания прикладных программ. Примером может служить язык dBase.

Часто пользователю требуется более сложная аналитическая обработка данных базы, не достигаемая через систему меню СУБД. В этом случае приходится разрабатывать прикладные программы. Для их создания СУБД имеют встроенный язык программирования.

Благодаря языковым средствам, обеспечивается доступ пользователей к БД в абстрактных терминах, не связанных со способами хранения данных в компьютере.

Программные средства СУБД обеспечивают работу с физической БД и выполнение всех ее функций.

Функциональные возможности СУБД обширны. СУБД имеют эффективные средства для:

ü создания БД, в которой интегрированы данные многих пользователей с целью удовлетворения их информационных потребностей;

ü обновления хранящихся в ней данных;

ü быстрого извлечения из БД необходимых данных по запросам пользователей;

ü выполнения вычислений над данными;

ü создания экранных шаблонов - форм, обеспечивающих удобство работы с данными;

ü вывода данных из базы в отчетах в виде, удобном для восприятия пользователями;

ü разработки приложений;

ü экспорта данных в другие БД и импорта данных их других БД;

ü публикации данных в Internet.

Эти средства ориентированы на непрофессиональных пользователей.

СУБД обеспечивают также управление БД, а именно:

ü поддержку целостности БД с помощью механизма транзакций. Транзакция – это совокупность операций с БД, которые должны быть выполнены обязательно до конца, чтобы БД оказалась в непротиворечивом состоянии;

ü защиту данных от несанкционированного доступа, от сбоев в работе компьютерной системы;

ü восстановление БД в случае ее повреждения.

Благодаря своим развитым функциональным возможностям СУБД используются в качестве мощного инструментального средства для создания и ведения информационной БД автоматизированных информационных систем, позволяющего сокращать сроки их разработки, экономить трудовые, материальные и финансовые ресурсы.

 

Классификация СУБД

 

Классифицировать СУБД можно, используя различные признаки классификации.

Важнейшим классификационным признаком СУБД является тип модели данных, поддерживаемый СУБД. По этому признаку СУБД делятся на:

ü иерархические. Первой иерархической СУБД была система IMS (Information Management System) компании IBM, коммерческое распространение которой началось в 1968 г.;

ü сетевые. Первой сетевой СУБД считается система IDS (Integrated Data Store), разработанная компанией General Electric немного позже системы IMS;

ü реляционные. Первые коммерческие реляционные СУБД от компаний IBM, Oracle Corporation, Relation Technology Inc. и других поставщиков появились в начале 80-х годов.

По степени универсальности различают СУБД общего и специального назначения.

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо конкретную предметную область или на информационные потребности конкретной группы пользователей. Каждая система такого рода реализуется как программный продукт, способный функционировать на некоторых моделях компьютеров в определенной операционной обстановке и поставляется многим пользователям как коммерческий продукт. СУБД общего назначения обладают средствами настройки на работу с конкретной БД в условиях конкретного применения. Развитые функциональные возможности таких СУБД обеспечивают безболезненную эволюцию построенных на их основе автоматизированных информационных систем в рамках их жизненного цикла.

Однако в некоторых случаях доступные СУБД общего назначения не позволяют добиться требуемой производительности и/или удовлетворить заданные ограничения по объему памяти, предоставляемой для хранения БД. Тогда приходится разрабатывать специализированную СУБД для данного конкретного применения. Примером специализированной СУБД может быть система IMBASE, используемая для автоматизации проектных и конструкторских разработок. Эта СУБД содержит информацию о стандартных конструктивных элементах, материалах и других элементах, используемых для проектирования сложных механических устройств (узлов, агрегатов).

По принципу обработки запросов к БД СУБД подразделяют на настольные и серверные.

В качестве классификационного признака можно рассматривать также:

ü среду функционирования СУБД (платформу) – класс компьютеров и операционных систем, под управлением которых работает СУБД;

ü наличие диалоговых и инструментальных средств конструирования объектов БД;

ü возможности встроенного языка СУБД;

ü использование OLE-технологии – взаимодействие объектов БД с объектами других приложений: табличных и текстовых процессоров, графических редакторов и др.;

ü возможности работы с нетрадиционными данными (данными, не являющимися текстом, числами и датами);

ü обеспечение интеграции данных из баз, созданных в разных СУБД и др.