Системы управления базами данных
Так как базы данных являются одними из основных компонентов мотивирующие развитие информационных технологий, следует, что в мире количество СУБД представлено в большой мере. Они могут различаться по логической организации, работой с различными элементами, иметь оригинальные интерфейсы, отличаться функциями, предоставляемыми пользователям в работе с данными, однако большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий, а именно:
1.Определение данных – определить, какие именно данные будет содержать в себе база данных, и какими свойствами будут обладать данные, типы и связи между собой;
2.Обработка данных – данные могут обрабатываться различными способами, включающие фильтрацию, сортировку, удаление и изменение, объединение, вычисление и т.д.;
3.Управление данными – распределение доступа к данным по возможности просмотра, корректировки добавления и изменения данных и самой структуры БД. Определение правила коллективного доступа [1,c.6].
В основном, мы имеем дело с многотабличными БД. Реляционные СУБД имеют ряд стандартных функций, необходимых для реализации хранения, обработки и передачи данных.
Основные функции СУБД:
1.Управление данными во внешней памяти – обеспечение необходимых структур внешней памяти для хранения данных, а так же использование в служебных целях непосредственно самой СУБД, например для ускорения доступа к данным;
2.Управление буферами оперативной памяти – увеличение скорости обращения к данным за счет буферизации данных в оперативной памяти, вызванной тем, что реальный информационный объем БД с которой работает СУБД превышает объем оперативной памяти устройства;
3.Управление транзакциями – это фиксирование СУБД изменений в БД при успешной транзакции, либо игнорирование изменений. Транзакции являются последовательными операциями над БД, рассматриваемые СУБД как единое целое;
4.Журнализация – обеспечивает надежность хранения данных во внешней памяти средствами СУБД, которые должны восстанавливать последнее согласованное состояние БД при любом аппаратном или программном сбое. Чаще всего для этого используют дублирование БД на два независимых внешних носителя информации недоступные обычному пользователю.
5.Поддержка языков БД:
1)язык описания данных (ЯОД), называемый также языком описания схем (SDL - Schema Definition Language), - для построения структуры ("шапки") таблиц БД;
2)язык манипулирования данными (ЯМД, DML - Data Manipulation Language) - для заполнения БД данными и операций обновления (запись, удаление, модификация);
3)язык запросов - язык поиска наборов величин в файле в соответствии с заданной совокупностью критериев поиска и выдачи затребованных данных без изменения содержимого файлов и БД (язык преобразования критериев в систему команд).
В настоящее время функции всех трех языков выполняет язык SQL, относящийся к классу языков, базирующихся на исчислении кортежей (кортеж чаще всего является единицей информации), языки СУБД FoxPro, Visual Basic for Application (СУБД Access) и т.д [2]. Современные СУБД всё чаще используют визуальные (наглядные, зримые) средства разработки программ. Для этого в СУБД имеются редакторы экранных форм, отчётов, которые позволяют конструировать, например, запросы, без специальных знаний языка запросов. Составными частями, инструментами таких редакторов являются поля различных видов (поля ввода и вывода, вычисляемые поля), процедуры обработки различных типов (формы ввода, таблицы, отчёты, запросы). На основании созданных проектировщиком БД объектов, встроенные программы-генераторы формируют программный код на языке конкретной машины или на промежуточном языке [1,c.7].
Основными средствами СУБД являются:
1. средства задания (описания) структуры БД;
2. средства конструирования экранных форм, предназначенных для ввода данных, просмотра и их обработки в диалоговом режиме;
3. средства создания запросов для выборки данных при заданных условиях, а также выполнения операций по их обработке;
4. средства создания отчетов для вывода на печать результатов обработки данных в удобном для пользователя виде;
5. языковые средства - макросы, встроенный алгоритмический язык (Dbase, Visual Basic, Visual C++ или другой), язык запросов (QBE - Query By Example, SQL) и т.п., которые используются для реализации нестандартных алгоритмов обработки данных, а также процедур обработки событий в задачах пользователя;
6. средства создания приложений пользователя (генераторы приложений, средства создания меню и панелей управления приложениями), позволяющие объединить различные операции работы с БД в единый технологический процесс [1,c.7].
Выделяют две категории пользователей баз данных. Первая категория – проектировщики. Задачи, которых сводятся к разработке структуры таблиц БД и согласование её с заказчиком. Вторая категория – пользователи, которые получают исходную БД от проектировщика и занимаются её наполнением и обслуживанием.
Следовательно, у СУБД существуют два режима работы: проектировочный и пользовательский. Первый режим предназначен для создания или изменения базы и её объектов. Второй режим позволяет использовать ранее подготовленные объекты для наполнения базы или получения данных из неё.
К выбору СУБД для практического приложения пользователем определяется многими факторами, к которым относятся:
· имеющееся техническое и базовое программное обеспечение, их конфигурация, оперативная и дисковая память;
· потребности разрабатываемых приложений пользователя;
· тип поддерживаемой модели данных, специфика предметной области и т.п.;
· требования к производительности при обработке данных;
· наличие в СУБД необходимых функциональных средств;
· наличие русифицированной версии СУБД;
· уровень квалификации пользователей и наличие в СУБД диалоговых средств разработки и работы с базой данных [1,c.8].
Существует два класса СУБД. Первый - профессиональный (промышленный), представляющий собой программную основу разработки информационных систем для крупных экономических объектов, например, Oracle, DB2, Sybase, Informix, Progress. Второй - персональный (настольный), предназначенный для персональных компьютеров, или на малое количество пользователей, наиболее известной из которых является Microsoft Access и OpenOffice.org Base [3].
Источники:
1. Пьяных Е.Г. Проектирование баз данных в среде OpenOffice.org (ПО для управления базами данных): Учебное пособие. — Москва: 2008.
2. Национальный открытый университет