Приложения и компоненты БД. Словарь данных.

Приложения базы данных включают такие объекты для работы с базой данных как формы, отчеты, Web-страницы и прикладные программы. Формы, отчеты и Web-страницы можно создавать с помощью средств, поставляемых в комплекте с СУБД (например, в СУБД Access имеются средства конструирования таких объектов, называемые элементами управления). Прикладные программы должны быть написаны либо на входном языке СУБД (например, модули в Access), либо на одном из стандартных языков программирования и затем с помощью СУБД соединены с базой данных. Формы являются основным средством создания диалогового интерфейса приложения пользователя. Формы могут служить удобным средством для экранного представления данных, использоваться для ввода данных, а также для создания панелей управления в приложениях. Отчеты - это форматированное отображение информации из базы данных при выводе на печать. Web-страницы используются для просмотра, редактирования, обновления, удаления, отбора, группировки и сортировки изменяющихся данных базы данных в Microsoft Internet Explorer. Любая база данных состоит из четырех основных компонентов: данных пользователя, метаданных, индексов и метаданных приложений. Данные пользователя в большинстве современных баз данных представляются в виде набора таблиц, состоящих из строк (записей) и столбцов (полей). Метаданные представляют собой описание структуры базы данных с помощью так называемых системных таблиц. Индексы являются средством ускорения операций поиска необходимой информации в базах данных, а также используются при извлечении, модификации и сортировке данных. Метаданные приложений описывают структуру и формат пользовательских форм, отчетов и других компонентов приложений базы данных. Проектирование реляционной БД включает 3 самостоятельных этапа: концептуальное, логическое и физическое проектирование. На этапе концептуального проектирования изучается и описывается предметная область. На этом этапе разрабатывается словарь данных. Цель создания словаря данных: документирование данных. Он содержит информацию: об источниках данных, их форматах, взаимосвязях, характере использования. Два важнейших назначения у словаря данных: 1) централизованное ведение и управление данными как ресурсом на всех этапах проектирования, эксплуатации и развития БД; 2) обеспечение эффективного взаимодействия между всеми участниками проекта БД.

Пользователи БД

Пользователями БД могут быть: 1) прикладные программы (программа, предназначенная для выполнения определенных пользовательских задач и рассчитанная на непосредственное взаимодействие с пользователем); 2) программные комплексы (набор технических и программных средств, работающих совместно для выполнения одной или нескольких сходных задач); 3) специалисты предметной области (выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями). Администратор БД – физическое лицо или группа лиц, ответственные за состояние, развитие и использование БД организации или учреждения.Администратор БД: 1) обеспечивает работоспособность БД, 2) контролирует и поддерживает полноту, достоверность, непротиворечивость и целостность данных, необходимый уровень защиты данных. Роль администратора БД аналогична роли системного инженера, сопровождающего операционную систему.

Трехуровневая модель организации баз данных

Предметная область – часть реального мира, которая описывается и моделируется с помощью БД. Атрибут - характеристика объекта, которая определяется именем и одним или несколькими значениями. Совокупность значений данных, описывающих конкретный экземпляр объекта, объединяется в запись логическую (таблица Exel) и физическую (хранится по правилам внутри компа). Трехуровневая модель предложена в 1978г двумя американскими органами Национальным институтом стандартизации (ANSI) и SPARC - комитет по планированию выпуска стандартов. Она помогает понять, каким образом взаимодействуют уровни, важна для понимания функционирования системы управления БД. Цель: отделение пользовательского представления от его физического представления. Существует 3 уровня абстракции: 1) внешний (представления о данных конечных пользователей); 2.) концептуальный (обобщает представления конечных пользователей, служит для отображения данных внешнего уровня на внутренний и обеспечивает необходимую независимость разных уровней друг от друга); 3) внутренний (данные воспринимаются СУБД и ОС, представляет собой описание отображения логической записи данных). На концептуальном уровне отображаются: 1) сущность, атрибуты и связи между сущностями; 2) определяются ограничения на данные; 3) фиксируется семантическая. информация о данных; 4) меры обеспечения безопасности и поддержка целостности. На внутреннем уровне: 1) распределение дискового пространства для хранения данных; 2) описание записей с указанием реальных размеров сохраняемых элементов; 3) сведения о размещении записей; 4) сведения о сжатии данных и выбранных методах их шифрования.

Понятие модели данных. Иерархическая модель, ее достоинства и недостатки.

Модель данных (Котон в 1970г.) некая абстракция, которая будучи приложена к конкретным данным, позволяет пользователям трактовать их как инф-ю, т.е. сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязи между ними. Модели данных определяют: 1) структуры организации хранения БД; 2) ограничения целостности; 3) набор выполняемых операций. Модель данных для СУБД – совокупность правил порождения структуры данных в БД, операций над ними, а также ограничений целостности, определяющую допустимые связи и значения данных, последовательности их изменения. Структура данных – множество элементов данных и множество связей между ними. Физическая структура - отражает способ физического представления данных в памяти компьютера (и еще называется структурой хранения, внутренней структурой или структурой памяти). Логическая структура (абстрактная) - структура данных без учета ее представления в машинной памяти. Типы связей: бинарные; тринарные; н-арные. Связи отражают: -существующие объективные связи между элементами данных, представляющих сущность и их свойства в предметной области (структурные); – существующие в головах пользователей информационные связи между входящим и выходящим набором параметров (запросные связи). Существует 3 типа логических моделей: - иерархическая (60-е гг.);- сетевая (60-е гг.);- реляционная (70-е гг.). Они отличаются способами представления связей между объектами. Иерархичическая строится по принципу иерархии объектов. 1 объект –главный, другие - подчиненные. Между главным и подчиненными объектами устанавливается связь «1:М»: для каждого экземпляра главного объекта. соответствует несколько подчиненных. Узлы и ветви образуют древовидную структуру, которая предполагает несколько уровней подчинения. Узел – совокупность атрибутов, описывающих объект. Наивысший – корневой находится на 1-м уровне иерархии. Иерархическая модель применяется для организаций различного профиля: военных, администраторов и т.д. Представление модели в памяти компа осуществляется с помощью файловых записей переменной длины, или с помощью перечисления записей каждого дерева в порядке «сверху-вниз». Операции манипулирования данными: - найти указанное дерево; - перейти от одного дерева к другому; - перейти от одной записи к другой внутри дерева; - перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии; - вставить новую запись; -удалить текущую запись. +: эффективное использование оперативной памяти и неплохие временные показатели выполнения операций; - удобна для раб-ты с иерархически. организованными дан-ми; - простота. –: сложность логических связей; - громоздкость при обработке. Примеры: отечеств: Ока, ИНЕС, МИРИС; IMS фирмы IBM, HC/Focus, Team-Up, Data-Edge.