Системы управления базой данных

Системой управления базой данных называется программа, выполняющая управление и поиск данных, их систематизацию и актуализацию. Под управлением данными понимается, во-первых, манипулирование записями, выполняемое пользователями, а во-вторых – задание и коррекция схемы базы данных, то есть её логической или физической структуры, выполняемое программистом. В наиболее полном варианте СУБД содержит свой интерфейс пользователя, дающий возможность непосредственного управления данными; язык для программирования прикладных задач обработки данных; средства для придания завершённой программе вида готового коммерческого продукта. Будучи механизмом пользователя, СУБД предусматривает систематизацию и оперативный поиск данных и имеющихся в них сведений, а также поддержание данных в актуальном состоянии – их добавление, изменение, выборку, отображение. Будучи инструментом программиста, СУБД помогает ему в проектировании, предусматривая следующие этапы:

- определение объектов-источников данных и выявление связей между ними;

- определение свойств объектов и выявление связи между свойствами;

- создание словаря данных;

- разработка операций над данными;

- назначение пользователей и разграничение их прав доступа.

Как инструмент проектирования информационных систем, СУБД поддерживает все три известных уровня представления данных: концептуальный, логический и физический. Первый определяет структуру базы данных в терминах объектов предметной области и отношений между ними. Второй уровень описывает связи между данными на языке математической логики и алгоритмических языках, а третий управляет обменом и размещением данных на внешних носителях. Для этого СУБД оснащается средствами создания и анализа структуры базы данных и механизмами работы с таблицами.

Пользователь общается с базой данных через копии её фрагментов. Для этого он либо осуществляет фильтрацию записей, либо обращается к базе данных с запросом. Запросы к реляционным базам данных выполняются на языках реляционного исчисления, основанных на классических операциях на множествах (объединение, перечисление, дополнение, разность) и исчислении предикатов (проекция, выбор). Язык запросов предоставляет пользователю набор правил или инструмент для формирования вопроса с информацией о желаемом результате. На основании запроса СУБД автоматически выдаёт ответ посредством генерации новых таблиц. Статусом стандартного языка запросов обладает сегодня реляционный структурированный процедурный язык SQL (Structured Query Language), разработанный фирмой IBM.

Более 15 лет представлен на мировом рынке пакет ORACLE. Долгое время каждая третья продаваемая СУБД работала под ORACLE. На ORACLE разработано значительное число прикладных систем для банков, промышленных предприятий, энергетических объектов, учреждений здравоохранения и таможни. ORACLE обеспечивает целостность баз данных при выполнении распределённых запросов, автономию узлов базы и высокую производительность. Система поддерживает открытую архитектуру – в едином приложении её могут согласованно работать компоненты СУБД различных фирм, файлы операционной системы, аппаратура (промышленные контроллеры, кассовые аппараты). Инструментарий ORACLE позволяет создавать графический интерфейс пользователя со сложной логикой обработки данных. Постепенно реляционная СУБД ORACLE преобразуется в объектно-ориентированную систему на основе языка SQL++, хранящую данные в виде объектов вместо таблиц.

Языки управления событиями исключают программирование как процесс формирования текста программы программистом. Генераторы интерпретируют данные, вводимые с помощью меню, диалога или пиктограмм, и генерируют соответствующий программный код на одном из процедурных языков. Генераторы освобождают разработчиков от необходимости переписывать повторяющиеся фрагменты программ и позволяют быстро создавать прототипы прикладных систем.

Интегрированные системы программирования, включающие генераторы кодов и процедурные языки, называют CASE-инструментами (Computer Aided Software Engineering). В таких комплексах среда проектирования не отделена от прикладной системы. Примером CASE-инструмента является система ORACLE CASE. Для создания конкретной прикладной системы, например таможенной, проектировщик представляет свои знания о работе конкретного подразделения таможни в системный словарь. Настройка проектируемой системы на технологию работы таможенного подразделения закладывается уже на первоначальной стадии проектирования средствами конструктора. При любых изменениях технологии меняется лишь представление знаний в системном словаре. Затем выполняется генерация сразу же готовой системы.