Тема: основы проетирования БД.

ПЛАН

 

1 Основные термины и определения

2 Этапы развития систем обработки данных

3 Современные тенденции в обработке данных

1 Основные термины и определения

Информация – любые сведения о каком-либо событии, процессе, объекте. С информацией можно выполнять следующие операции:

§ Восприятие,

§ Передача

§ Обработка

§ Хранение.

Основное свойство информации – неограниченный ресурс, т.е. её можно считывать бесконечное число раз.

Данные – информация, представленная в виде, позволяющем автоматизировать её сбор, хранение и дальнейшую обработку человеком или информационным средством

.Данные – это информация в дискретном (фиксированном) виде, удобная для хранения, обработки на ЭВМ и для передачи по каналам связи.

База данных (БД) – поименованная совокупность данных, отображающая состояние объекта или нескольких объектов, их свойств и взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

БД – это информационная модель объекта, от обоснованности, точности и достоверности которой во многом зависит эффективность системы управления объектом.

БД – это совокупность взаимосвязанных данных при такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным обра

 

зом для одного или нескольких приложений в определённой предметной об­ласти.

БД состоит из множества связанных файлов.

Автоматизированная информационная система (АИС, ИС ) – сис­тема, реализующая автоматизированный сбор, обработку, манипулирование данными, функционирующая на основе ЭВМ и других технических средств и содержащая соответствующее программное обеспечение и персонал.

Основные компоненты ИС – средства программного обеспечения, тех­нические средства ЭВМ или сети ЭВМ с периферийными устройствами и обо­рудованием передачи данных, средства интерфейсов пользователей и систем­ного персонала, собственно информационные ресурсы - данные, которые хранятся и обрабатываются ИС.

АИС может функционировать самостоятельно или быть компонентом более сложной системы.

Задачи обработки данных – специальный класс решаемых на ЭВМ за­дач, связанных с видом, хранением, сортировкой, отбором по заданному усло­вию и группировкой записей однородной структуры. Для пользователя преду­сматривается генерация различных отчётов, в основном, в табличной форме.

Предметная область (ПрО) – часть реального мира, объект, процесс, для которого создаётся ИС. Выявление ПрО – необходимый начальный этап разработки ИС, на котором определяются информационные потребности пользователей будущей системы и которые предопределяют содержание её БД.

Чаще всего всё множество объектов ПрО разбивают на группы объектов, однородных по структуре, обладающих одинаковыми свойствами (кадры, цех, группа студентов, …). В каждом фрагменте ПрО (группе объектов) выделяется

система объектов (бухгалтерия, документы, приход, расход, зарплата, премии,

отпускные, …), выделяются процессы, происходящие в этом фрагменте и ко­нечное число пользователей этим фрагментом. Разбиение ПрО на фрагменты и рассмотрение каждого объекта в отдельности заметно упрощает задачи разра­ботки ИС. Между объектами могут существовать связи, имеющие различный содержательный смысл.

Система управления базой данных (СУБД) – программное средство, реализующее централизованное управление данными, хранимыми в БД, дос­туп к ним, (т.е. замену, удаление, обновление, копирование, перемещение и другие операции с данными) и поддержание данных в состоянии, соответствующем состоянию ПрО.

Этапы развития систем обработки данных (СОД)

1 этап. До появления ЭВМ третьего поколения(примерно 70-е годы) обработка данных осуществ­лялась в основном операциями ввода-вывода, данные

записывались в последовательные файлы, их структура повторяла структуру фай

 

лов. Для поиска данных приходилось просматривать последовательно весь файл.

Каждый файл, набор данных создавался и оптимизировался для одной прикладной задачи, корректировка файла требовала его полной перезаписи, изменение структуры данных и запоминающих устройств требовало изменения и перезаписи прикладных программ. Надёжность хранения данных, их защита обеспечивалась хранением нескольких копий каждого файла

Недостатки - значительная степень избыточности данных в файлах, отсутствие логиче­ской и физической независимости данных от прикладных программ (ПП), значительные затраты труда программистов на создание приложения и поддержание его работы.

2 этап. - изменение как природы файлов, так и используемых для их хранения запоминающих устройств. Стал возможен последовательный и произвольный доступ к данным. Логическая и физическая структуры отличаются друг от друга, но взаимосвязь между ними простая,. запоминающие устройства можно менять без изменения ПП, используя специаль­ные языки заданий. Структуры данных могут быть: с последовательным доступом, с индексно-последова-тельным и с прямым доступом к данным. Поиск данных производится по одному ключу, имеются

средства защиты данных. Программное обеспечение СОД представляет собой методы доступа, а не управление данными.

Недостатки - также значительная избыточность данных и большие затраты труда программистов.

3 этап. СОД преобразуются в первые СУБД, их программное обеспечение уже позволяет управлять данными, обрабатывать элементы или группы элементов данных.. Доступ к одним и тем же данным осуществляется из различных ПП различными путями. Программное обеспечение содержит средства уменьшения избыточности данных, различные логические файлы могут быть получены из одного набора физических данных. Многие элементы данных являются общими для различных ПП. Данные адресуются по полям (столбцам таблицы) или группам полей, а не на уровне записей (строк таблицы). Поиск возможен по нескольким ключам. Усложнение форм организации данных не влияет на прикладные программы.

4 этап. Обеспечение программными средствами логической и физической независимости дан­ных. Логическая независимость предполагает не изменение ПП при изменении логической структуры данных. Физическая неза­висимость означает независимость логической структуры данных и ПП от физического расположения и организации данных. Такая система обязательно должна иметь:

§ администратора баз данных;

§ эффективную защиту данных;

§ язык опи­сания данных:

§ язык запросов для пользователя

§ языки программирования для прикладного программиста;

§ эффективную систему контроля, статистики и исполнения работы системы.