Основные положения Теории БД.

БД– именованная совокупность данных, описывающая объекты реального мира и связи между ними.

БД (Data Base) – это компьютезированная система хранения информации, основная цель которой содержать информацию и предоставлять её по требованию.

БД – это хранение структурированных данных, при этом данные должны быть не противоречивыми, минимально избыточными и целостными.

База данных – совокупность хранимых в информационной системе данных различного характера, организованных по определенным правилам, регламентирующим процессы создания, ведения и доступа к данным.

Информация в БД должна быть: непротиворечивой; неизбыточной; целостной.

Каждая БД содержит и обрабатывает информацию из конкретной прикладной области, представляющей интерес для определенных приложений. Под объектом может пониматься предмет или процесс окружающего мира.

На рис. 1.1 представлен типичный состав БД и показана связь БД с пользователем.

Из рис. 1.1 видно, что в состав БД входят различные информационные объекты, но основой БД, естественно, являются данные пользователя. Именно данные пользователя определяют в своей основе сущности. Другие информационные объекты БД играют вспомогательную роль. Индексы – это специальные элементы структуры БД, служащие для ускорения обработки запросов пользователя. Представления – виртуальные таблицы, предоставляемые пользователям для повышения производительности и надежности системы. Хранимые процедуры - программные модули для реализации самых разных задач, хранимые непосредственно в БД. Тригеры – специальные программные средства для инициализации хранимых процедур в случае обновления БД. Метаданные – данные, которые описывают данные пользователя (структуру, особенности, права пользователя и т.д.), т. е. это данные о данных. Метаданные используются самой СУБД, а не пользователями.

Основным инструментом пользователя при использовании БД является СУБД.

СУБД- сервисная программная система, служащая для создания и поддержки БД.

Таким образом, любая СУБД должна: уметь создавать БД, поддерживать БД

К функциям поддержки прежде всего относятся:-управление внешней памятью,-управление буферами,- поддержка встроенного языка,- управление транзакциями.

Все современные СУБД могут работать в двух режимах:в режиме диалога, в режиме прикладных программ.

Программы, с помощью которых пользователи работают с БД, называются прикладными программами.

Как видно из рис.1.1, приложения: 1) создают и передают запросы к БД на поиск или модификацию необходимых данных

создают и обрабатывают формы и отчеты. Отчет – это некоторая выборка данных из БД, структурированная

определенным образом. 3) выполняют логику программы, т.е. решают конкретную задачу для данной предметной области.

Принято различать следующие группы пользователей: 1 Конечные пользователи (это лица, для которых создается система с БД), 2 Разработчики приложений (программисты). Программисты используют БД на стадии разработки системы с БД (информационной системы). 3 Администраторы баз данных АБД (они непосредственно создают БД и контролируют правильность ее использования), Администраторы физически создают БД, задают ограничения целостности данных и определяют права конечных пользователей. Устраняют неисправности в ходе эксплуатации системы с БД и при необходимости восстанавливают БД. АБД, как правило, не используют приложения. Они, обычно, работают с БД средствами самой СУБД. Заметим так же, что конечные пользователи знают только свои формы и отчеты.

При этом они могут не знать, как структурированы их данные и как они хранятся во внешней памяти.

Вышеотмеченное, по сути дела, отражает основную идею концепции БД: конечный пользователь не должен знать, как структурированы данные и как они хранятся. Он должен только знать, что это за данные и какие операции можно над ними выполнять.

 

Проектирование БД и этапы проектирования

Проектирование БД —взаимосвязанный комплекс работ – от определения общих параметров создаваемой базы данных, анализа объекта управления, построения информационной модели до создания реальной БД

Основные задачи проектирования баз данных

1. Удовлетворение информационных потребностей различных категорий пользователей за ограниченный промежуток времени, в определенном месте и в определенном виде.

2. Обеспечение достоверности данных в базе, исключение дублирования информации.

3. Обеспечение надежности функционирования системы БД, а также восстановление данных за приемлемое время в случае ее отказа.

4. Установка защиты БД от несанкционированного доступа.

5. Возможность проведения гибкой и нетрудоемкой модификации при изменении требований предметной области, программных и технических средств.

Основные этапы проектирования баз данных

I этап. Формулировка и анализ требований

Сбор, анализ и формализация требований, предъявляемых к содержанию и процессу обработки данных всеми известными и потенциальными пользователями базы данных.

II этап. Концептуальное (инфологическое) проектирование — построение семантической модели предметной области, то есть информационной модели наиболее высокого уровня абстракции. Такая модель создаётся без ориентации на какую-либо конкретную СУБД и модель данных.

Чаще всего концептуальная модель базы данных включает в себя:

§ описание информационных объектов, или понятий предметной области и связей между ними.

§ описание ограничений целостности, т.е. требований к допустимым значениям данных и к связям между ними.