ecosmak.ru

Duomenų bazės klasifikavimas pagal duomenų organizavimo būdą. Duomenų bazių klasifikacija ir charakteristikos

2.1. Duomenų bazių teorijos apibrėžimai ir sąvokos

Duomenų bazė (DB, duomenų bazė) yra pavadintas struktūrizuotų duomenų, susijusių su konkrečia dalykine sritimi, rinkinys.

Dalyko sritis yra tam tikra realaus gyvenimo sistemos dalis, kuri veikia kaip nepriklausomas vienetas.

Visa dalykinė sritis gali atspindėti šalies ar sąjungininkų valstybių ekonomiką, bet praktiškai informacinėms sistemoms didžiausia vertė turi individualios įmonės ar korporacijos masto dalykinę sritį.

Duomenų bazių valdymo sistema (DBVS) – tai programinės įrangos ir kalbos įrankių rinkinys, reikalingas duomenų bazei kurti ir keisti, informacijai pridėti, keisti, ištrinti, ieškoti ir pasirinkti, informacijai pateikti ekrane ir spausdinta, prieigos prie informacijos atribojimui, ir atliekant kitas bazines operacijas.

Reliacinė duomenų bazė yra pagrindinė šiuolaikinių duomenų bazių rūšis. Susideda iš lentelių, tarp kurių gali būti ryšiai pagal pagrindines reikšmes.

Duomenų bazės lentelė (lentelė) – tai įprasta struktūra, susidedanti iš to paties tipo eilučių (įrašų), suskirstytų į stulpelius (laukus).

Reliacinės duomenų bazės teorijoje lentelė yra santykio sinonimas, kuriame eilutė vadinama kortele, o stulpelis – atributu.

Koncepciniame reliacinės duomenų bazės modelyje lentelės analogas yra subjektas (esinys), turintis tam tikrą savybių rinkinį - atributus, kurie gali įgyti tam tikras reikšmes (galiojančių reikšmių rinkinys - domenas).

Pagrindinis lentelės elementas (raktas, įprastas raktas) yra jo laukas (paprastas raktas) arba eilutės išraiška, sudaryta iš kelių laukų reikšmių (sudėtinis raktas), pagal kurią galite nustatyti kitų laukų reikšmes. vienas ar keli lentelės įrašai. Praktiškai, norint naudoti raktus, sukuriami indeksai - paslaugų informacija, kurioje yra užsakyta informacija apie raktų reikšmes. Santykių teorijoje ir konceptualiame modelyje sąvoka „raktas“ taikoma santykio ar subjekto atributams.

Pirminis raktas yra pagrindinis rakto elementas, unikaliai identifikuojantis lentelės eilutę. Taip pat gali būti alternatyvių (kandidato rakto) ir unikalių (unikalus rakto) raktų, kurie taip pat naudojami lentelės eilutėms identifikuoti.

Santykių teorijoje pirminis raktas yra minimalus atributų rinkinys, kuris vienareikšmiškai identifikuoja santykio eilutę.

Koncepciniame modelyje pirminis raktas yra minimalus objekto atributų rinkinys, kuris vienareikšmiškai identifikuoja objekto egzempliorių.

Ryšys (ryšys) — funkcinė priklausomybė tarp objektų. Reliacinėse duomenų bazėse ryšiai tarp lentelių nustatomi raktais, iš kurių vienas pagrindinėje (pirminėje, pirminėje) lentelėje yra pirminis, antrasis yra išorinis raktas - išorinėje (antrinėje, antrinėje) lentelėje paprastai nėra. pirminis ir formuoja santykį „vienas su daugeliu“ (1:N). Pirminio užsienio rakto atveju ryšys tarp lentelių yra vienas su vienu (1:1). Nuorodų informacija saugoma duomenų bazėje.

Užsienio raktas (svetimas raktas) – pagrindinis antrinės (išorinės, antrinės) lentelės elementas, kurio reikšmė sutampa su pagrindinės (pirminės) lentelės pirminio rakto reikšme.

Nuorodos vientisumas yra taisyklių rinkinys, atitinkantis pagrindines susijusių lentelių reikšmes.

Išsaugotos procedūros yra programų moduliai, kurie saugomi duomenų bazėje, kad būtų galima atlikti tam tikras duomenų bazės informacijos operacijas.

Trigeriai yra saugomos procedūros, užtikrinančios duomenų nuorodų vientisumo sąlygų įvykdymą atliekant pirminių raktų keitimo (galimai pakopinio duomenų), įrašų trynimo pagrindinėje lentelėje (pakopinio trynimo antrinėse lentelėse) ir įrašų pridėjimo ar duomenų keitimo antrinėse lentelėse operacijose.

Objektas (objektas) – informacinės sistemos elementas, turintis tam tikrų savybių (savybių) ir tam tikru būdu reaguojantis į išorinius įvykius (įvykius).

Sistema yra objektų, sąveikaujančių tarpusavyje ir su išorine aplinka, visuma.

Duomenų bazės replikavimas – tai duomenų bazės kopijų (kopijų), kurios gali keistis atnaujintais duomenimis arba pakartotomis formomis, ataskaitomis ar kitais objektais sinchronizavimo proceso metu, kūrimas.

Sandoris – tai informacijos pasikeitimas duomenų bazėje dėl vienos operacijos ar operacijų sekos atlikimo, kuris turi būti atliktas visiškai arba visai neatliktas. DBVS turi specialius mechanizmus sandoriams užtikrinti.

SQL (Structured Query Language) yra universali kalba, skirta darbui su duomenų bazėmis, įskaitant galimybę ją sukurti, modifikuoti struktūrą, pasirinkti duomenis pagal užklausą, keisti informaciją duomenų bazėje ir atlikti kitas duomenų bazių manipuliavimo operacijas.

Null yra lentelės lauko reikšmė, nurodanti, kad šiame lauke nėra informacijos. Leidimas leisti egzistuoti Null reikšmę gali būti nustatytas atskiriems lentelės laukams.

2.2. Duomenų bazių klasifikacija

Pagal duomenų apdorojimo technologiją duomenų bazės skirstomos į centralizuotas ir paskirstytas.

Centralizuota duomenų bazė saugoma vienos kompiuterinės sistemos atmintyje. Ši skaičiavimo sistema gali būti pagrindinis kompiuteris – tada prieiga prie jos organizuojama naudojant terminalus – arba failų serveris AK vietiniame tinkle.

Paskirstyta duomenų bazė susideda iš kelių, galimai susikertančių ar net dubliuojančių viena kitą, dalių, kurios yra saugomos skirtinguose kompiuterių tinklo kompiuteriuose. Darbas su tokia duomenų baze atliekamas naudojant paskirstytą duomenų bazių valdymo sistemą (RDBMS).

Pagal prieigos prie duomenų būdą duomenų bazės skirstomos į duomenų bazes su vietine prieiga ir duomenų bazes su prieiga prie tinklo.

Visoms šiuolaikinėms duomenų bazėms galite organizuoti prieigą prie tinklo naudodami kelių vartotojų režimą.

Centralizuotos duomenų bazės su prieiga prie tinklo gali turėti tokią architektūrą:

  • failų serveris;
  • duomenų bazės klientas-serveris;
  • „plonas klientas“ – taikomųjų programų serveris – duomenų bazės serveris (trijų pakopų architektūra).

Ryžiai. 1. Darbo su duomenų baze vietiniame tinkle su dedikuotu failų serveriu schema

Failų serveris. Duomenų bazių sistemų, turinčių prieigą prie tinklo, architektūra numato, kad viena iš tinklo mašinų yra paskirta kaip centrinė (failų serveris). Šiame kompiuteryje įdiegta specialiojo serverio operacinė sistema (OS) (pvz., Microsoft Windows Serveris 2003). Ji taip pat saugo bendrinamą centralizuotą duomenų bazę vieno ar failų grupės pavidalu. Visi kiti kompiuteriai tinkle veikia kaip darbo stotys (jose gali veikti Microsoft Windows 2000 Professional arba Microsoft Windows 98). Duomenų bazių failai pagal vartotojų pageidavimus perkeliami į darbo vietas, kuriose apdorojama informacija (1 pav.). Esant dideliam prieigos prie tų pačių duomenų intensyvumui, krenta informacinės sistemos našumas. Vartotojai taip pat gali kurti vietines duomenų bazes darbo vietose.

Ryžiai. 2. Darbo su duomenų baze schema „Klientas-serveris“ architektūroje

Kliento serveris.Šioje architektūroje skirtame serveryje, kuriame veikia serveris Operacinė sistema, įdiegta speciali programinė įranga (programinė įranga) – duomenų bazės serveris, pvz., Microsoft® SQL Serveror Oracle. DBVS yra padalinta į dvi dalis: klientą ir serverį. Duomenų bazės serverio pagrindas yra užklausų kalbos (SQL) naudojimas. Kliento (darbo stoties) duomenų bazės serveriui siunčiama SQL užklausa generuoja duomenų paiešką ir nuskaitymą serveryje. Išgauti duomenys per tinklą perkeliami iš serverio į klientą (2 pav.). Taigi tinklu perduodamos informacijos kiekis sumažinamas daug kartų.

Trijų pakopų architektūra veikia intranete ir interneto tinkluose. Kliento dalis („plonas klientas“), kuri sąveikauja su vartotoju, yra HTML puslapis žiniatinklio naršyklėje arba „Windows“ programoje, kuri sąveikauja su žiniatinklio paslaugomis. Visa programos logika yra patalpinta programų serveryje, o tai užtikrina duomenų bazės užklausų, kurios pateikiamos vykdyti duomenų bazės serveryje, formavimą. Programos serveris gali būti žiniatinklio serveris arba specializuota programa(pavyzdžiui, „Oracle Forms Server“) (3 pav.).

Ryžiai. 3. Darbo su duomenų baze schema trijų lygių architektūroje

2.3. Hierarchiniai ir tinklo duomenų modeliai

Hierarchiniame duomenų modelyje yra vienas pagrindinis objektas, o kiti – pavaldūs – objektai, esantys skirtinguose hierarchijos lygiuose. Objektų ryšiai sudaro hierarchinį medį su vienu šaknies objektu.

Hierarchinė duomenų bazė susideda iš sutvarkyto kelių to paties tipo medžio egzempliorių rinkinio. Referencinis vientisumas tarp protėvių ir palikuonių išlaikomas automatiškai. Pagrindinė taisyklė: joks vaikas negali egzistuoti be savo tėvų (4 pav.).

Ryžiai. 4. Hierarchinio duomenų modelio diagrama

Tipiškas atstovas (labiausiai žinomas ir plačiai paplitęs) yra informacijos valdymo sistema (IMS) iš IBM. Pirmoji versija pasirodė 1968 m. Daugelis šios sistemos duomenų bazių vis dar palaikomos.

Tinklo duomenų bazės

Tinklo požiūris į duomenų organizavimą yra hierarchinio išplėtimas. Hierarchinėse struktūrose palikuonių įrašas turi turėti tiksliai vieną iš tėvų; tinklo duomenų struktūroje vaikas gali turėti bet kokį skaičių protėvių.

Tinklo duomenų modelyje bet kuris objektas gali būti ir pagrindinis, ir vergas vienu metu ir gali dalyvauti formuojant bet kokį skaičių ryšių su kitais objektais. Tinklo duomenų bazė susideda iš įrašų rinkinio ir nuorodų tarp šių įrašų rinkinio arba, tiksliau, kiekvieno tipo egzempliorių rinkinio iš duomenų bazės schemoje nurodytų įrašų tipų rinkinio ir kiekvieno tipo egzempliorių rinkinio iš duomenų bazės. pateiktas nuorodų tipų rinkinys (5 pav.).

Ryžiai. 5. Tinklo duomenų modelio diagrama

Tipiškas atstovas yra „Cullinet Software, Inc.“ integruota duomenų bazių valdymo sistema (IDMS), sukurta naudoti pagrindiniuose IBM įrenginiuose, kuriuose veikia dauguma operacinių sistemų. Sistemos architektūra pagrįsta Duomenų sistemų kalbų konferencijos (CODASYL) programavimo kalbų komiteto Duomenų bazių užduočių grupės (DBTG), organizacijos, atsakingos už Cobol programavimo kalbos apibrėžimą, pasiūlymais. DBTG ataskaita buvo paskelbta 1971 m., o vėliau atsirado keletas sistemų, tarp kurių buvo ir IDMS.

2.4. Reliacinės duomenų bazės

Santykių sistemos iš karto išplito ne iš karto. Nors pagrindiniai teoriniai rezultatai šioje srityje buvo gauti dar aštuntajame dešimtmetyje ir tuo pat metu pasirodė pirmieji reliacinės DBVS prototipai, ilgą laiką buvo manoma, kad neįmanoma pasiekti efektyvaus tokių sistemų diegimo. Tačiau laipsniškas reliacinių duomenų bazių organizavimo ir valdymo metodų ir algoritmų kaupimas lėmė tai, kad jau devintojo dešimtmečio viduryje reliacinės sistemos praktiškai išstūmė ankstyvąsias DBVS iš pasaulinės rinkos.

Reliacinių duomenų modelis yra pagrįstas matematiniais principais, kurie tiesiogiai išplaukia iš aibių teorijos ir predikatų logikos. Šie principai pirmą kartą buvo pritaikyti duomenų modeliavimo srityje septintojo dešimtmečio pabaigoje. Dr. E. F. Codd, tada IBM, ir pirmą kartą paskelbtas 1970 m.

1970 m. paskelbtas dr. E. F. Coddo techninis dokumentas „Relacinis duomenų modelis dideliems bendriems duomenų bankams“ yra šiuolaikinės reliacinės duomenų bazių teorijos pirmtakas. Dr. Codd apibrėžė 13 reliacinio modelio taisyklių (vadinamų trylika Codd taisyklių).

13 Codd taisyklių

  1. Reliacinė DBVS turi turėti galimybę visiškai valdyti duomenų bazę per savo reliacines galimybes.
  2. Informacijos taisyklė – visa informacija reliacinėje duomenų bazėje (įskaitant lentelių ir stulpelių pavadinimus) turi būti griežtai apibrėžta kaip lentelėse esančios reikšmės.
  3. Garantuota prieiga – turi būti užtikrinta, kad bet kokia reliacinės duomenų bazės reikšmė bus pasiekiama naudojant lentelės pavadinimo, pirminio rakto reikšmės ir stulpelio pavadinimo derinį.
  4. Nulinės reikšmės palaikymas – DBVS turi turėti galimybę dirbti su nulinėmis reikšmėmis (nežinomomis arba nenaudojamomis reikšmėmis), o ne numatytosiomis reikšmėmis ir nepriklausomai bet kokiam domenui.
  5. Internetinis reliacinis katalogas – duomenų bazės aprašymas ir jos turinys loginiu lygmeniu turi būti pateikiamos kaip lentelės, kurioms galima pritaikyti užklausas naudojant duomenų bazės kalbą.
  6. Išsami duomenų valdymo kalba – bent viena iš palaikomų kalbų turi turėti aiškiai apibrėžtą sintaksę ir būti išsami. Ji turi palaikyti duomenų struktūros aprašą ir manipuliavimą, vientisumo taisykles, autorizavimą ir operacijas.
  7. Peržiūrėti atnaujinimo taisyklę – per sistemą galima atnaujinti visus rodinius, kuriuos teoriškai galima atnaujinti.
  8. Įterpti, atnaujinti ir ištrinti – DBVS palaiko ne tik duomenų pasirinkimo užklausą, bet ir įterpimą, atnaujinimą ir ištrynimą.
  9. Fizinis duomenų nepriklausomumas – taikomųjų programų ir specialiųjų programų pokyčiai logiškai neįtakoja fiziniai metodai duomenų prieigos ir duomenų saugojimo struktūros.
  10. Loginis duomenų nepriklausomumas – taikomųjų programų ir specialiųjų programų lentelių struktūrų pokyčiai logiškai neįtakoja.
  11. Nepriklausomybė nuo vientisumo – duomenų bazės kalba turi turėti galimybę apibrėžti vientisumo taisykles. Jie turi būti saugomi internetiniame kataloge ir neturi būti jokio būdo jų apeiti.
  12. Platinimo nepriklausomumas – taikomųjų programų ir specialių programų logiškai neįtakoja tai, ar duomenys naudojami pirmą kartą, ar pakartotinai.
  13. Tęstinumas – nesugebėjimas apeiti vientisumo taisyklių, apibrėžtų per duomenų bazės kalbą, naudojant kalbas žemas lygis.

Pagrindinė reliacinės algebros idėja yra ta, kad kadangi santykiai yra aibės, ryšiais manipuliavimo priemonės gali būti pagrįstos tradicinėmis aibių teorinėmis operacijomis, papildytomis kai kuriomis specialios operacijos, būdingas reliacinėms duomenų bazėms.

Yra daug požiūrių į reliacinės algebros apibrėžimą, kurie skiriasi operacijų rinkiniais ir jų interpretavimo būdu, tačiau iš esmės yra daugiau ar mažiau lygiaverčiai. Išplėstinė pradinė algebros versija, kurią pasiūlė Codd, vadinama Codd algebra.

Šioje versijoje pagrindinių algebrinių operacijų rinkinys susideda iš aštuonių operacijų, kurios suskirstytos į dvi klases – aibių teorines operacijas ir specialiąsias reliacines operacijas. Aibės teorinės operacijos apima šias operacijas:

  • santykių asociacija;
  • santykių sankirtos;
  • atsižvelgiant į koeficientų skirtumą;
  • imant santykių Dekarto sandaugą.

Specialios reliacinės operacijos apima:

  • santykių apribojimas;
  • požiūrio projekcija;
  • santykių ryšys;
  • santykių pasidalijimas.

Be to, į algebrą įtraukta priskyrimo operacija, leidžianti duomenų bazėje išsaugoti algebrinių išraiškų skaičiavimo rezultatus ir atributo pervadinimo operacija, leidžianti teisingai suformuoti gauto ryšio pavadinimą (schemą).

  • Atliekant dviejų ryšių su tomis pačiomis antraštėmis operaciją UNION, sukuriamas ryšys, apimantis visas eilutes, kurios yra bent viename iš santykių – operandų.
  • Dviejų santykių su tomis pačiomis antraštėmis sankirtos operacija (INTERSECT) sukuria ryšį, apimantį visas eilutes, įtrauktas į abu operandų ryšius.
  • Santykis, kuris yra dviejų santykių su tomis pačiomis antraštėmis skirtumas (MINUSAS), apima visas pirmojo operando santykio eilutes taip, kad nė vienas iš jų nėra antrajame operando santykyje.
  • Atliekant dviejų santykių, kurių antraštės kertasi tuščios, Dekarto sandaugą (TIMES), gaunamas ryšys, kurio eilės sukuriamos sujungiant pirmojo ir antrojo operandų eiles.
  • Santykio suvaržymo (WHERE) rezultatas pagal tam tikrą sąlygą yra santykis, apimantis tą sąlygą tenkinančio operando santykio eilutes.
  • Atliekant santykio projekciją (PROJEKTĄ) į nurodytą jo atributų aibės poaibį, sukuriamas ryšys, kurio korekcijos yra atitinkami santykio-operando eilučių poaibiai.
  • Sujungiant (JOIN) du ryšius pagal tam tikrą sąlygą, susidaro gautas ryšys, kurio korespondencijos gaunamos sujungus pirmojo ir antrojo santykių eilutes ir tenkina šią sąlygą.
  • Reliacinio padalijimo operatorius (DIVIDE BY) turi du operandus – dvejetainius ir vienanarius santykius. Gautas santykis susideda iš vienanarių eilučių, apimančių pirmojo operando eilučių pirmojo atributo reikšmes taip, kad antrojo atributo reikšmių rinkinys (su fiksuota pirmojo atributo reikšme) apimtų aibę. antrojo operando reikšmės.
  • Pervardymo operacija (RENAME) sukuria ryšį, kurio kūnas yra toks pat kaip operando turinys, tačiau atributų pavadinimai buvo pakeisti.
  • Priskyrimo operatorius (:=) leidžia išsaugoti reliacinės išraiškos įvertinimo rezultatą esamame duomenų bazės ryšyje.

Coddas pasiūlė naudoti reliacinę algebrą RDBVS, kad suskirstytų duomenis į susijusius rinkinius. Jis organizavo savo DB sistemą pagal koncepciją, pagrįstą duomenų rinkiniais.

Reliaciniame modelyje duomenys suskirstomi į rinkinius, kurie sudaro lentelės struktūrą. Ši lentelės struktūra susideda iš atskirų duomenų elementų, vadinamų laukais. Vienas laukų rinkinys arba grupė yra žinomas kaip įrašas.

Duomenų modelis arba konceptualus dalykinės srities aprašymas yra abstraktiausias duomenų bazės projektavimo lygis.

Reliacinių duomenų bazių teorijos požiūriu pagrindinius reliacinio modelio principus konceptualiame lygmenyje galima suformuluoti taip:

  • visi duomenys pateikiami kaip sutvarkyta struktūra, apibrėžiami kaip eilutės ir stulpeliai ir vadinami ryšiu;
  • visos reikšmės yra skaliarai. Tai reiškia, kad bet kuriai santykio eilutei ir stulpeliui yra viena ir tik viena reikšmė;
  • visos operacijos atliekamos su sveikojo skaičiaus ryšiu, o jų vykdymo rezultatas taip pat yra sveikasis santykis. Šis principas vadinamas uždarymu.

Formuluodamas reliacinio modelio principus, daktaras Coddas pasirinko sąvoką „ryšys“ (ryšys), nes, jo nuomone, šis terminas yra vienareikšmis (tuo tarpu, pavyzdžiui, terminas „lentelė“ turi daug skirtingų tipų – lentelė tekstą, skaičiuoklę ir pan.). Paplitusi klaidinga nuomonė, kad reliacinis modelis taip pavadintas, nes apibrėžia ryšius tarp lentelių. Tiesą sakant, šio modelio pavadinimas kilęs iš ryšių (duomenų bazės lentelių), kuriais jis grindžiamas.

Kiekviena eilutė, kurioje yra duomenys, vadinama kortele, kiekvienas santykio stulpelis vadinamas atributu (praktinio darbo su šiuolaikinėmis reliacinėmis duomenų bazėmis lygiu vartojami terminai „įrašas“ ir „laukas“).

Reliacinio duomenų modelio aprašymo elementai konceptualiame lygmenyje yra esybės, atributai, sritys ir ryšiai.

Esybė – tai koks nors atskiras objektas ar įvykis, apie kurį turi būti saugoma informacija duomenų bazėje, kuri turi tam tikrą savybių rinkinį – atributus. Esybės gali būti ir fizinės (realaus gyvenimo objektai: pavyzdžiui, STUDENTAS, atributai – pažymių knygelės numeris, pavardė, jo fakultetas, specialybė, grupės numeris ir kt.), ir abstraktūs (pvz., EGZAMINAS, atributai – disciplina, data, mokytojas, auditorija ir kt.). Esybės išsiskiria pagal jų tipą ir egzempliorių. Tipui būdingas pavadinimas ir savybių sąrašas, o egzempliorius – konkrečiomis ypatybių reikšmėmis.

Subjekto atributai yra šie:

  1. identifikuojantis ir aprašomasis. Identifikuojantys atributai turi unikalią tam tikro tipo objektų vertę ir yra galimi raktai. Jie leidžia unikaliai atpažinti objekto atvejus. Vienas pirminis raktas (PC) pasirenkamas iš kandidatų raktų. Kaip kompiuteris, dažniausiai pasirenkamas potencialus raktas, kuris dažniau naudojamas norint pasiekti įrašų egzempliorius. Kompiuteryje turi būti minimalus identifikavimui reikalingų atributų skaičius. Likę atributai vadinami aprašomaisiais.
  2. Paprasta ir sudėtinga. Paprastas atributas susideda iš vieno komponento, jo reikšmė nedaloma. Sudėtinis atributas yra kelių komponentų, galbūt priklausančių, derinys skirtingi tipai duomenis (pavyzdžiui, adresą). Sprendimas, ar naudoti sudėtinį atributą, ar padalyti jį į komponentus, priklauso nuo konkrečių jo naudojimo procesų ir gali būti susijęs su dideliu darbu su didelėmis duomenų bazėmis.
  3. Vienavertė ir daugiareikšmė- gali turėti atitinkamai vieną arba daug reikšmių kiekvienam objekto egzemplioriui.
  4. Pagrindinis ir išvestinis. Pagrindinio požymio reikšmė nepriklauso nuo kitų atributų. Išvestinio požymio reikšmė apskaičiuojama iš kitų požymių reikšmių (pavyzdžiui, asmens amžius skaičiuojamas nuo jo gimimo datos ir dabartinės datos).

Atributo specifikaciją sudaro jo pavadinimas, duomenų tipas ir vientisumo apribojimai, reikšmių rinkinys (arba domenas), kurį atributas gali priimti.

Domenas yra visų galiojančių reikšmių, kurias gali turėti atributas, rinkinys. Sąvoka „domenas“ dažnai painiojama su „duomenų tipo“ sąvoka. Būtina atskirti šias dvi sąvokas. Duomenų tipas yra fizinė sąvoka, o domenas yra loginis. Pavyzdžiui, „sveikasis skaičius“ yra duomenų tipas, o „amžius“ yra domenas.

Santykiai – konceptualiu lygmeniu tai yra paprastos asociacijos tarp subjektų. Pavyzdžiui, teiginys „Klientai perka produktus“ nurodo, kad tarp subjektų „Klientai“ ir „Produktai“ yra ryšys, ir tokie subjektai vadinami šio ryšio nariais.

Yra keletas santykių tarp dviejų esybių tipų: tai yra vienas su vienu, vienas su daugeliu ir daug su daugeliu santykiai.

Kiekvienas santykis reliaciniame modelyje apibūdinamas pavadinimu, reikalavimu, tipu ir apimtimi. Atskirkite pasirenkamas ir privalomas nuorodas. Jei vieno tipo subjektas būtinai yra susijęs su kito tipo esybe, tai tarp šių tipų objektų yra privalomas ryšys (žymimas dviguba linija). Kitu atveju ryšys yra neprivalomas.

Ryšio laipsnis nustatomas pagal objektų, kuriems taikomas šis ryšys, skaičių. Dvejetainių santykių pavyzdys – santykiai tarp skyriaus ir jame dirbančių darbuotojų.

Esybės ir santykių diagramos arba E/R diagrama naudojamos bazinei schemai apibūdinti konceptualaus dizaino lygiu. Metodą 1976 metais pasiūlė Peter Pin Shan Chen. Esybės ir ryšių diagramos rodo esybes kaip stačiakampius, atributus kaip elipses, o ryšius kaip deimantus (6 pav.).

Ryžiai. 6. Esybės ir santykių diagrama

Vėliau daugelis autorių sukūrė savo tokių modelių versijas (Martin notation, IDEF1X notation, Barker notation ir kt.). Be to, skirtingų programinės įrangos įrankių, įgyvendinančių tą patį žymėjimą, galimybės gali skirtis. Tiesą sakant, visi esybės ir santykių diagramų variantai kyla iš tos pačios idėjos – vaizdas visada aiškesnis nei tekstinis aprašymas. Visose tokiose diagramose naudojamas grafinis dalykinės srities subjektų, jų savybių (atributų) ir santykių tarp esybių vaizdas.

Duomenų bazės schemos dizainas turėtų išspręsti duomenų dubliavimo mažinimo, supaprastinti ir pagreitinti jų apdorojimo ir atnaujinimo procedūras. Neteisingai sukurta duomenų bazės schema gali sukelti duomenų modifikavimo anomalijas. Norint išspręsti tokias problemas, atliekamas santykių normalizavimas.

Tačiau darbo su duomenų saugyklomis technologijoje galima naudoti atvirkštinę techniką - santykių denormalizavimą, siekiant padidinti užklausų vykdymo greitį labai dideliems archyvuotų duomenų kiekiams.

Reliacinio duomenų modelio rėmuose E. F. Coddas sukūrė santykių normalizavimo principus ir pasiūlė mechanizmą, leidžiantį bet kokį santykį paversti trečiąja normaliąja forma.

Normalizavimas yra formalus santykių analizės metodas, pagrįstas jų pirminiu raktu ir esamais santykiais. Jos užduotis yra pakeisti vieną duomenų bazės schemą (arba ryšių rinkinį) kita schema, kurioje ryšiai turi paprastesnę ir taisyklingesnę struktūrą.

Dirbant su reliaciniu modeliu, norint sukurti priimtinos kokybės ryšius, pakanka įvykdyti pirmosios normaliosios formos reikalavimus.

Pirmoji normalioji forma (1NF) yra susijusi su paprastų ir sudėtingų atributų sąvokomis. Paprastas atributas yra atributas, kurio reikšmės yra atominės (t. y. nedalomos). Sudėtingas atributas gali turėti reikšmę, kuri yra kelių verčių iš to paties arba skirtingų domenų sąjunga. Pirmoje normalioje formoje pašalinami pasikartojantys atributai arba atributų grupės, ty identifikuojami numanomi subjektai, „užmaskuoti“ kaip atributai.

Ryšys sumažinamas iki 1NF, jei visi jo atributai yra paprasti, t. y. atributo reikšmė neturi būti rinkinys arba pasikartojanti grupė.

Norint perkelti lenteles į 1NF, reikia suskaidyti sudėtingus atributus į paprastus, o daugiareikšmes atributus perkelti į atskirus ryšius.

Antroji normalioji forma (2NF) taikoma ryšiams su sudėtiniais raktais (sudarytais iš dviejų ar daugiau atributų) ir yra susijusi su funkcinės priklausomybės sąvokomis.

Jei bet kuriuo metu kiekviena atributo A reikšmė atitinka vieną atributo B reikšmę, tai B funkciškai priklauso nuo A (AB). Požymis (atributų grupė) A vadinamas determinatoriumi.

Antroje normalioje formoje pašalinami atributai, kurie priklauso tik nuo unikalaus rakto dalies. Ši unikalaus rakto dalis identifikuoja vieną objektą.

Ryšys yra 2NF, jei jis sumažintas iki 1NF ir kiekvienas ne rakto atributas yra visiškai funkciškai priklausomas nuo sudėtinio pirminio rakto.

Trečioji normalioji forma (3NF) yra susijusi su tranzityvinės priklausomybės sąvoka. Tegu A, B, C yra kokio nors santykio atributai. Be to, A B ir B C, bet nėra atvirkštinio atitikimo, t.y. C nepriklauso nuo B arba B nepriklauso nuo A. Tada sakome, kad C tranzityviai priklauso nuo A (A C).

Trečioji normali forma pašalina atributus, kurie priklauso nuo atributų, kurie nėra unikalaus rakto dalis. Šie atributai yra vieno subjekto pagrindas.

Ryšys yra 3NF, jei jis yra 2NF ir neturi atributų, kurie nėra pirminiame rakte ir yra tranzityviai priklausomi nuo pirminio rakto.

Taip pat yra Boyce-Codd normalios formos (BCNF), 4NF ir 5NF. Tačiau 1NF turi didžiausią reikšmę, nes vėlesni NF yra susiję su sudėtinių raktų ir sudėtingų raktų priklausomybių sąvokomis, o praktikoje paprastai būna paprastesnių atvejų.

Duomenų bazės struktūros modeliavimas naudojant normalizavimo algoritmą turi rimtų trūkumų:

  1. Normalizavimo metodas apima pradinį visų projektuojamos dalykinės srities atributų išdėstymą viename santykyje, o tai yra labai nenatūrali operacija. Intuityviai kūrėjas sukuria kelis ryšius vienu metu pagal aptiktus objektus. Net jei smurtaujate prieš save ir sukuriate vieną ar kelis santykius, įskaitant visus juose esančius tariamus požymius, tada susiklosčiusių santykių prasmė yra visiškai neaiški.
  2. Neįmanoma iš karto nustatyti viso atributų sąrašo. Vartotojai turi įprotį skambinti skirtingi vardai tuos pačius dalykus arba, priešingai, skirtingus dalykus vadinti tais pačiais vardais.
  3. Norint atlikti normalizavimo procedūrą, būtina išskirti atributų priklausomybes, o tai taip pat labai sunku.

Realiame duomenų bazės struktūros projekte naudojamas kitas metodas – vadinamasis semantinis modeliavimas. Semantinis modeliavimas – tai duomenų struktūrų modeliavimas pagal šių duomenų reikšmę. Kaip semantinio modeliavimo įrankis, įvairios esybės ir ryšių diagramų (ERD) versijos naudojamos kuriant konceptualų duomenų bazės modelį.

Bet kuris profesionalas, turintis Bendri principai optimalus reliacinių duomenų bazių organizavimas, galintis sukurti modelį, kuris neprieštarauja normalizavimo principams.

Reliacinė duomenų bazė fiziniu lygiu susideda iš lentelių, tarp kurių gali būti ryšiai pagal pagrindines reikšmes. Kartu su lentelėmis ir informacija apie ryšius reliacinėje duomenų bazėje gali būti „saugomų procedūrų“ ir ypač „trigerių“, užtikrinančių duomenų bazės nuorodos vientisumo sąlygų laikymąsi.

Reliacinės duomenų bazės nuorodos vientisumo sąlygų laikymasis

Užsienio raktų derinimo su pirminiais taisyklė yra pagrindinė taisyklė laikantis nuorodos vientisumo sąlygų. Kiekvienai išorinio rakto vertei pirminėje lentelėje turi būti atitinkama pirminio rakto reikšmė.

Nuorodos vientisumas gali būti pažeistas dėl įterpimo (pridėjimo), atnaujinimo ir ištrynimo operacijose lentelėse. Yra dvi lentelės, susijusios su nuorodos vientisumu, tėvas ir vaikas, ir šios operacijos galimos kiekvienai iš jų, todėl yra šešios skirtingos parinktys, dėl kurių gali būti pažeistas arba nepažeidžiamas nuorodos vientisumas.

Pirminei lentelei:

  • Įdėti. Yra nauja pirminio rakto reikšmė. Pirminėje lentelėje įrašai, į kuriuos nėra nuorodos iš antrinės lentelės, yra leidžiami, operacija nepažeidžia nuorodos vientisumo.
  • Atnaujinti. Pakeitus pirminio rakto reikšmę įraše, gali būti pažeistas nuorodos vientisumas.
  • Pašalinimas. Ištrynus įrašą, ištrinama pirminio rakto reikšmė. Jei antrinėje lentelėje yra įrašų, nurodančių naikinamo įrašo raktą, išorinio rakto reikšmės taps negaliojančios. Dėl operacijos gali būti pažeistas nuorodos vientisumas.

Vaikų stalui:

  • Įdėti. Negalite įterpti įrašo į antrinę lentelę, jei naujas įrašas svetimo rakto reikšmė neteisinga. Dėl operacijos gali būti pažeistas nuorodos vientisumas.
  • Atnaujinti. Kai atnaujinate įrašą antrinėje lentelėje, galite pabandyti neteisingai pakeisti išorinio rakto reikšmę. Dėl operacijos gali būti pažeistas nuorodos vientisumas.
  • Pašalinimas.Įrašo ištrynimas antrinėje lentelėje nepažeidžia nuorodos vientisumo.

Taigi nuorodos vientisumą iš esmės galima pažeisti viena iš keturių operacijų:

  1. Atnaujinkite įrašus pagrindinėje lentelėje.
  2. Ištrinami įrašai pirminėje lentelėje.
  3. Įrašų įterpimas į antrinę lentelę.
  4. Atnaujinkite įrašus antrinėje lentelėje.

Pagrindinės nuorodų vientisumo palaikymo strategijos

Yra dvi pagrindinės nuorodos vientisumo palaikymo strategijos.

APRIBOTI (RESTRICT) – neleisti vykdyti operacijos, dėl kurios pažeidžiamas nuorodos vientisumas.

CASCADE (CASCADE CHANGE) - leisti atlikti reikiamą operaciją, bet atlikti reikiamus pakeitimus susijusiose lentelėse, kad būtų išvengta nuorodos vientisumo pažeidimo ir išsaugoti visi esami santykiai. Pakeitimas prasideda pirminėje lentelėje ir pereina per antrines lenteles. Įgyvendinant šią strategiją yra viena subtilybė – pačios antrinės lentelės gali būti kai kurių trečiųjų lentelių pirminės. Tam papildomai gali prireikti atlikti tam tikrą šio ryšio strategiją ir pan. Jei tokiu atveju negalima atlikti kurios nors iš pakopinių operacijų (bet kokio lygio), tuomet reikia atsisakyti pradinės operacijos ir grąžinti duomenų bazę į pradinė būsena. Tai sudėtinga strategija, tačiau ji nenutraukia tėvų ir vaikų lentelių santykių.

Šios strategijos yra standartinės ir yra visose DBVS, palaikančiose nuorodos vientisumą.

Papildomos nuorodos vientisumo palaikymo strategijos

Ignoruoti (IGNORE) – leisti atlikti operaciją nepatikrinus nuorodos vientisumo. Tokiu atveju antrinėje lentelėje gali pasirodyti neteisingos išorinio rakto reikšmės, o visa atsakomybė už duomenų bazės vientisumą tenka programuotojui arba vartotojui.

NUSTATYTI NULL – Leiskite atlikti reikiamą operaciją, bet visas gautas neteisingas išorinio rakto reikšmes pakeiskite į nulines reikšmes. Ši strategija turi du trūkumus. Pirma, tam reikalingas leidimas naudoti nulines reikšmes. Antra, antrinės lentelės įrašai praranda ryšį su pagrindinės lentelės įrašais. Nebeįmanoma nustatyti, su kokiu pirminės lentelės įrašu po operacijos buvo susieti pakeisti antrinės lentelės įrašai.

NUSTATYTI NUMATYTĄJĮ (NUSTATYTI NUMATYTĄJĄ VERTĘ) - leiskite atlikti reikiamą operaciją, bet pakeiskite bet kokias neteisingas išorinio rakto reikšmes į tam tikrą numatytąją reikšmę. Šios strategijos pranašumas, palyginti su ankstesne, yra tas, kad vengiama naudoti nulines reikšmes. Taip pat neįmanoma nustatyti, su kokiais pirminės lentelės įrašais buvo susieti pakeisti antrinės lentelės įrašai atlikus tokią operaciją.

Ant pav. 7 paveiksle parodytas reliacinės duomenų bazės, kurioje yra personalo skyriaus informacija apie įmonės darbuotojus, pavyzdys, kuriame kiekvienai lentelei rodomas jos laukų sąrašas, o ryšiai tarp lentelių rodomi paprastu raktu – tabn lauko reikšme. .

Ryžiai. 7. Reliacinės duomenų bazės schema

Nuo devintojo dešimtmečio, kartu su plačiu asmeninių kompiuterių naudojimu, taip vadinamos „darbalaukio“ reliacinės DBVS (Desktop Database), tokios kaip dBase, FoxBase (jos vėlesnės versijos – FoxPro ir Visual FoxPro), Paradox, Access . Labiausiai paplitęs tokių reliacinių duomenų bazių lentelių formatas buvo *.dbf, su kuriuo dirbo dBase, FoxBase, taip pat Clipper – programoms rašyti (styginių kompiliatoriaus režimu), skirta darbui su duomenų bazėmis. Vėliau kai kurie iš jų tapo visaverčiomis tinklo DBVS, kurios veikia ne tik įvairiose operacinėse sistemose failų-serverio architektūroje, bet ir turi galimybę dirbti su duomenų bazių serveriais kliento-serverio architektūroje, taip pat kurti ir naudoti html. - duomenų bazės puslapiai.

Visas DBVS, skirtas asmeniniam kompiuteriui, galima suskirstyti į tris tipus:

  1. Duomenų bazių valdymo sistemos tiesiogine to termino prasme, kurioms darbas su duomenų bazėmis galimas tik paleidus šią sistemą be galimybės kurti savarankiškas programas, kurios dirba su duomenų bazėmis. Šios sistemos apima: Access, Paradox, dBase.
  2. Sistemos, turinčios ir įrankius darbui su duomenų bazėmis, ir galimybę kurti vartotojo programas (aplikacijas), vykdomas operacinėje sistemoje, t.y. programinės įrangos kūrimo įrankius – FoxPro.
  3. Sistemos, skirtos kurti vartotojo programas darbui su duomenų bazėmis - Clipper, Clarion.

Visose tokiose DBVS yra įrankiai, skirti:

  • kurti duomenų bazes ir keisti jų struktūrą; indekso failų kūrimas;
  • dirbti su duomenų bazėmis lentelės formatu arba standartine forma su laukų išdėstymu eilutė po eilutės; galima redaguoti duomenis, pridėti įrašus, ištrinti įrašus, dirbti su duomenimis iš kelių duomenų bazės lentelių, skaičiuoti sudėtingos išraiškos nurodytomis sąlygomis ir pan.;
  • ekrano formų kūrimas, kurios, be redaguojamų laukų, susijusių su duomenų baze ar atminties kintamaisiais, taip pat turi valdiklius skirtingos rūšies mygtukų pavidalu; sudėtingesni objektai, pvz., išskleidžiamieji sąrašai ir kt.;
  • spausdintų formų generavimas - sudėtingos struktūros ataskaitos su duomenų grupavimu, gavus apskaičiuotas reikšmes ir sumas pagal grupes ir sumas (suma, skaičius, vidurkis, didžiausias, minimumas ir kt.);
  • Kompleksinio duomenų apdorojimo programinės įrangos modulių kūrimas;
  • generuoti labai sudėtingos struktūros užklausas – naudojant duomenis iš įvairių duomenų bazių, nustatyti sudėtingas duomenų atrankos sąlygas, rūšiuoti ir grupuoti duomenis.

Į kūrėjus orientuotose sistemose papildomai galima sukurti meniu, pagalbos sistemą ir projektą, kuris apima visus aukščiau išvardintus komponentus ir yra sukompiliuotas į vykdomąją programą.

Svarbūs veiksniai, lemiantys DBVS pasirinkimą, yra šie:

  • Duomenų bazės formatas, leidžiantis keistis informacija su kitomis operacinės sistemos programomis. Vienas iš labiausiai paplitusių formatų yra dbf formatas, su kuriuo dirba dBase, FoxBase, FoxPro, Visual FoxPro, Clipper. Jį „supranta“ visos MS Office programos. Duomenis iš šių duomenų bazių galima perkelti į Word, Excel, Access. Clarion, Paradox, Access turi savo duomenų formatus.
  • Duomenų slaptumą ir konfidencialumą užtikrina sistemos, kurios nėra orientuotos į programų kūrėją: Access, Paradox. Tačiau šis veiksnys gali būti įgyvendintas, kai duomenys saugomi tam skirtame serveryje, kur galima nesunkiai atskirti skirtingų vartotojų teises.

Visos šiuolaikinės DBVS palaiko darbo režimus vietiniame daugelio vartotojų tinkle su viena duomenų baze. Kai kurie turi „vedlius“, „statytojus“ ir „išraiškų generatorius“, skirtus pagreitinti duomenų bazių, ekrano formų, ataskaitų, standartinių programų kūrimą.

Naujausios DBVS versijos, skirtos veikti OC Windows 95, priklauso RAD sistemų klasei (Rapid Application Development) – greito taikomųjų programų kūrimo įrankių – ir turi į objektą orientuotą programavimo kalbą. Tai tokios sistemos kaip „Visual FoxPro“, „MS Access“, „Visual dBase“ ir kt.

Postrelacinės duomenų bazės

Šiuo metu taip pat žinomos vadinamosios postrelacinės DBVS, kurios yra pagrįstos duomenų modeliu daugiamačių lentelių pavidalu (pvz., InterSystems Corporation Cache sistemoje) ir plačiai paplitusiu objektinio požiūrio principų naudojimu. organizuojant duomenų bazes ir programuojant.

Duomenų bazių serveriai

Serveriai plačiai naudojami vietiniuose ir pasauliniuose kompiuterių tinkluose: kompiuteriai ir programinės įrangos įrankiai, skirti klientų – darbo vietų ir/ar kitų serverių – aptarnavimui.

Serverių pavyzdžiai gali būti:

  • failų serveris, kuris palaiko bendrą failų saugyklą visoms darbo stotims;
  • Interneto serveris, teikiantis informaciją apie pasaulinį internetą;
  • pašto serveris, teikiantis darbą su el.
  • duomenų bazės serveris – DBVS, kuri gauna užklausas per vietinį tinklą ir grąžina užklausą atitinkančią informaciją.

Terminas „duomenų bazės serveris“ paprastai vartojamas kalbant apie visą DBVS, pagrįstą „kliento-serverio“ architektūra, įskaitant serverio ir kliento dalis. Šiuo metu labiausiai paplitę serveriai yra Microsoft SQL Server, Oracle, IBM DB2 Universal DataBase, Informix ir kt. Vienos duomenų bazės dydis šiuose serveriuose gali siekti milijoną terabaitų.

2.5. Paskirstytos duomenų bazės

Pagrindinė paskirstytų duomenų bazių valdymo sistemų užduotis – suteikti galimybę integruoti vietines duomenų bazes, esančias kai kuriuose kompiuterių tinklo mazguose, kad vartotojas, dirbantis bet kuriame tinklo mazge, turėtų prieigą prie visų šių duomenų bazių kaip vienos duomenų bazės.

Galimos homogeninės ir nevienalytės paskirstytos duomenų bazės. Vienalyčiu atveju kiekvieną vietinę duomenų bazę valdo ta pati DBVS. Heterogeninėje sistemoje vietinės duomenų bazės gali priklausyti net skirtingiems duomenų modeliams. Tinklo integracija nevienalyčių duomenų bazių yra labai sunki problema. Teoriniu lygmeniu žinoma daug sprendimų, tačiau iki šiol nepavyko susidoroti su pagrindine problema – nepakankamu integruotų sistemų efektyvumu. Sėkmingiau išsprendžiama tarpinė užduotis – heterogeninių į SQL orientuotų sistemų integravimas. Tai labai palengvina SQL kalbos standartizavimas.

Paskirstytos DBVS pavyzdys yra System R*. Šioje sistemoje programų kūrėjai ir galutiniai vartotojai lieka SQL kalbos aplinkoje. Galimybė naudoti SQL priklauso nuo sistemos R* skaidrumo apie duomenų vietą. Sistema automatiškai nustato esamą vartotojo užklausoje nurodytų duomenų objektų vietą; ta pati taikomoji programa, įskaitant SQL sakinius, gali būti vykdoma skirtinguose tinklo mazguose. Tuo pačiu metu kiekviename tinklo mazge užklausos sudarymo etape parenkamas optimaliausias užklausos vykdymo planas, atsižvelgiant į duomenų vietą paskirstytoje sistemoje.

Skaitytojas

Darbo pavadinimas anotacija

Seminarai

Dirbtuvių pavadinimas anotacija

Pristatymai

Pristatymo pavadinimas anotacija
2 temos pristatymai

Plačiau kalbėdami apie duomenų bazių klasifikavimą pagal saugomos informacijos pobūdį, paminėsime faktinę ir dokumentinę.

Faktografinio tipo sistemose duomenų bazėje saugoma informacija apie vartotoją dominančius dalykinės srities objektus „faktų“ pavidalu (pavyzdžiui, biografiniai duomenys apie darbuotojus, duomenys apie gamintojų produkciją, ir tt). Atsakant į vartotojo prašymą, išduodama reikiama informacija apie jį dominantį objektą (objektus) arba pranešimas, kad reikiamos informacijos duomenų bazėje nėra.

Dokumentų duomenų bazėse saugojimo vienetas yra dokumentas (pavyzdžiui, įstatymo ar straipsnio tekstas), o atsakant į jo prašymą vartotojui suteikiama nuoroda į dokumentą arba patį dokumentą, kuriame jis gali rasti jį dominančią informaciją.

Dokumentinio tipo duomenų bazės gali būti organizuojamos įvairiais būdais: be saugyklos ir su paties originalaus dokumento saugojimu mašinos laikmenoje. Pirmojo tipo sistemos apima bibliografines ir abstrakčias duomenų bazes, taip pat duomenų bazių indeksus, nurodančius informacijos šaltinį. Sistemos, kuriose numatytas viso dokumento teksto saugojimas, vadinamos visu tekstu.

Dokumento tipo sistemose paieškos taikiniu gali būti ne tik tam tikra dokumentuose saugoma informacija, bet ir patys dokumentai. Taigi galimos užklausos, pvz., „kiek dokumentų buvo sukurta per tam tikrą laikotarpį“ ir pan.. Dažnai į paieškos kriterijus įtraukiama „dokumento priėmimo data“, „kas“ ir kiti „išvesties duomenys“ dokumentus kaip ypatybes.

Duomenų bazių klasifikavimas pagal duomenų saugojimo būdą

Išsamiau kalbėdami apie duomenų bazes, klasifikuojamas pagal informacijos saugojimo pobūdį, pabrėšime, kad centralizuotos ir paskirstytos duomenų bazės suponuoja galimybę vienu metu prie tos pačios informacijos keliems vartotojams pasiekti (daugelio vartotojų, lygiagrečios prieigos režimas). Tai sukelia specifinių problemų jų projektuojant ir naudojant duomenų bazę.

4 pav. Centralizuotos duomenų bazės pavyzdys

Paskirstytos duomenų bazės taip pat turi charakteristikos susiję su tuo, kad fiziškai skirtingos duomenų bazės dalys gali būti skirtinguose kompiuteriuose, tačiau logiškai žiūrint iš vartotojo pusės, jos turi būti viena visuma.


5 pav. Paskirstytų duomenų bazių pavyzdys

Duomenų bazių programinė įranga vadinama duomenų bazių valdymo sistema (DBVS).

„DBVS“ sąvoka

Duomenų bazių valdymo sistema – tai kalbos ir programinės įrangos įrankių rinkinys, kuris pasiekia duomenis, leidžia juos kurti, keisti ir ištrinti, užtikrina duomenų saugumą ir kt. Apskritai DBVS yra sistema, leidžianti kurti duomenų bazes ir manipuliuoti iš jų informacija. Ir šią prieigą prie DBVS duomenų atlieka specialia kalba – SQL.

SQL yra struktūrinė užklausų kalba, kurios pagrindinė užduotis yra pateikti lengvas kelias informacijos skaitymas ir rašymas į duomenų bazę.

Taigi, paprasčiausia grandinė darbas su duomenų baze atrodo taip:


6 pav. Darbo su duomenų baze schema

Klasifikavimas pagal duomenų modelį:

  • 1. Hierarchinis- tai duomenų modelis, kuris naudoja duomenų bazės atvaizdavimą medžio (hierarchinės) struktūros, susidedančios iš objektų (duomenų), pavidalu. įvairių lygių. Tarp objektų yra sąsajų, kiekvienas objektas gali apimti kelis žemesnio lygio objektus. Tokie objektai yra susiję su protėviu (objektu, esančiu arčiau šaknies) su palikuoniu (žemesnio lygio objektu), tuo tarpu gali būti, kad protėvio objektas neturi vaikų arba turi kelis iš jų, o antrinis objektas turi turėti turi tik vieną protėvį. Objektai, turintys bendrą protėvį, vadinami dvyniais (programavime, atsižvelgiant į duomenų struktūrą, medis vadinamas broliais);
  • 2. Objektinis ir objektinis- yra duomenų bazių valdymo sistema, kurioje informacija pateikiama objektų pavidalu, naudojama objektiniam programavimui. Objektų duomenų bazės skiriasi nuo reliacinių duomenų bazių, kurios yra orientuotos į lentelę. Objektų reliacinės duomenų bazės yra abiejų metodų hibridas. Devintojo dešimtmečio pradžioje buvo svarstomos objektų duomenų bazės;
  • 3. Objektų santykių DBVS (ORDBMS)-- Reliacinė DBVS (RDBMS), palaikanti kai kurias technologijas, įgyvendinančias objektinį metodą: objektai, klasės ir paveldimumas yra įdiegti duomenų bazės struktūroje ir užklausų kalba.

Objektų santykių DBVS yra, pavyzdžiui, gerai žinomos Oracle Database, Informix, DB2, PostgreSQL;

  • 4. Reliacinių duomenų modelis (RMD)-- loginis duomenų modelis, taikomoji duomenų bazių kūrimo teorija, kuri yra pritaikymas tokių matematikos skyrių, kaip aibių teorija ir pirmos eilės logika, duomenų apdorojimo problemoms spręsti. Reliacinės duomenų bazės yra sukurtos remiantis reliacinių duomenų modeliu;
  • 5. tinklo duomenų modelis-- loginis duomenų modelis, kuris yra hierarchinio požiūrio pratęsimas, griežta matematinė teorija, apibūdinanti struktūrinį aspektą, vientisumo aspektą ir duomenų apdorojimo tinklo duomenų bazėse aspektus;
  • 6. funkcinis duomenų modelis naudoja šį metodą objektui apibrėžti. Užuot pavaizdavęs objektą kaip konkretaus turinio įrašą arba kaip eilutę B medyje, funkcinis modelis nurodo, kokios funkcijos (arba operacijos) yra apibrėžtos tame objekte. Objekto vaizdavimas yra įgyvendinimo dalykas ir apibrėžiamas žemesniu abstrakcijos lygiu.

Klasifikavimas pagal nuolatinės saugojimo aplinką:

  • 1. Antrinėje atmintyje, arba įprastoje (angl. conventional database) - nuolatinė laikmena yra periferinė nepastovi atmintis (antrinė atmintis), dažniausiai kietasis diskas.
  • 2. DBVS talpina tik talpyklą ir duomenis einamajam apdorojimui į RAM;
  • 3. Į laisvosios kreipties atmintis(Angl. atminties duomenų bazė, atminties rezidentų duomenų bazė, pagrindinės atminties duomenų bazė) – visi duomenys vykdymo etape yra RAM;
  • 4. tretinėje atmintyje(Angl. tretinė duomenų bazė) – nuolatinė laikmena yra didelės talpos atmintis (tretinė atmintis), atskirta nuo serverio, dažniausiai pagrįsta magnetinėmis juostomis arba optiniais diskais. Serverio antrinė atmintis saugo tik tretinės atminties duomenų katalogą, failų talpyklą ir duomenis dabartiniam apdorojimui; pačiam duomenų įkėlimui reikalinga speciali procedūra.

Turinio klasifikacija:

  • 1. Geografinis;
  • 2. Istorinis;
  • 3. Mokslinis;
  • 4. Multimedija;
  • 5. Klientas.

Klasifikacija pagal pasiskirstymo laipsnį:

  • 1. Centralizuota arba koncentruota (angl. centralized database): duomenų bazė, kuri visiškai palaikoma viename kompiuteryje.
  • 2. Paskirstyta (angl. distributed database): duomenų bazė, kurios komponentai yra įvairiuose kompiuterių tinklo mazguose pagal tam tikrą kriterijų.
  • 3. Heterogeninė paskirstyta duomenų bazė: paskirstytos duomenų bazės fragmentai skirtinguose tinklo mazguose palaikomi daugiau nei viena DBVS.
  • 4. Homogeninė paskirstyta duomenų bazė: paskirstytos duomenų bazės fragmentai skirtinguose tinklo mazguose palaikomi ta pačia DBVS.
  • 5. Suskaidytas, arba suskaidytas (angl. partitioned database): duomenų paskirstymo būdas yra suskaidymas (partitioning, partitioning), vertikalus arba horizontalus.
  • 6. Replikuota duomenų bazė: duomenų paskirstymo metodas yra replikavimas.

Klasifikavimas pagal duomenų bazių apdorojimo technologiją

  • 1. Centralizuota bazė duomenis- saugomi vienos kompiuterinės sistemos atmintyje. Jei ši skaičiavimo sistema yra kompiuterių tinklo komponentas, galima paskirstyta prieiga prie tokios duomenų bazės. Toks duomenų bazių naudojimo būdas dažnai naudojamas asmeninių kompiuterių vietiniuose tinkluose;
  • 2. Paskirstyta duomenų bazė- susideda iš kelių, galimai susikertančių ar net dubliuojančių viena kitą, dalių, saugomų skirtinguose kompiuterių tinklo kompiuteriuose. Darbas su tokia duomenų baze atliekamas naudojant paskirstytą duomenų bazių valdymo sistemą (RDBMS).

Klasifikavimas pagal prieigą prie duomenų bazės duomenų:

  • 1. Duomenų bazės su vietine prieiga;
  • 2. duomenų bazės su nuotoline (tinklo) prieiga – centralizuotos duomenų bazių sistemos su prieiga prie tinklo siūlo skirtingas tokių sistemų architektūras:
    • * failų serveris;
    • * kliento serveris.

Failų serveris. Duomenų bazių sistemų, turinčių prieigą prie tinklo, architektūra numato, kad viena iš tinklo mašinų yra paskirta kaip centrinė (serveris, failai). Tokiame kompiuteryje saugoma bendra centralizuota duomenų bazė. Visi kiti tinklo įrenginiai veikia kaip darbo stotys, palaikančios vartotojo sistemos prieigą prie centralizuotos duomenų bazės. Duomenų bazės failai, atsižvelgiant į vartotojų pageidavimus, yra perkeliami į darbo vietas, kuriose jie daugiausia apdorojami. Esant dideliam prieigos prie tų pačių duomenų intensyvumui, krenta informacinės sistemos našumas. Vartotojai taip pat gali kurti vietines duomenų bazes darbo vietose, kurias naudoja išskirtinai.

Kliento serveris.Ši koncepcija reiškia, kad be centralizuotos duomenų bazės saugojimo centrinis įrenginys (duomenų bazės serveris) turėtų galėti atlikti didžiąją duomenų apdorojimo dalį. Kliento (darbo stoties) pateikta duomenų užklausa generuoja duomenų paiešką ir gavimą serveryje. Gauti duomenys (bet ne failai) per tinklą perkeliami iš serverio į klientą. Kliento-serverio architektūros specifika yra SOL užklausų kalbos naudojimas.

Klasifikavimas pagal naudojimo sritis:

1. Dokumentinės ir dokumentografinės duomenų bazės – talpina dokumentų aprašymus. Priklausomai nuo aprašo turinio, yra BO (tik bibliografinis dokumento aprašymas), BC (bibliografinis aprašymas ir raktiniai žodžiai) ir BKR (bibliografinis aprašymas, raktiniai žodžiai, santrauka arba santrauka) dokumentografinės duomenų bazės. Taip pat atsirado viso teksto duomenų bazės, kuriose yra pilni dokumentų, kurie iš tikrųjų yra dokumentiniai, tekstai.

Dokumentografinės sistemos, kaip taisyklė, yra kuriamos pagal dviejų ciklų schemą: pirmoje kilpoje yra dokumentografinė duomenų bazė ir ji naudojama automatizuotai dokumentų paieškai, antroji kilpa, jei reikia, užtikrina viso dokumento teksto išdavimą. originalaus šaltinio kopijos forma popieriuje, mikrofilme arba ekrane rodomas tekstas iš optinio disko (kai kuriais atvejais iš didelės talpos standžiojo disko).

Ši klasė apima šių tipų duomenų bazes:

  • - pagal paskelbtus mokslinius ir techninius dokumentus;
  • - pagal paskelbtus socialinių mokslų srities dokumentus;
  • - pagal patentinius dokumentus;
  • - pagal ataskaitas apie MTEP, MTEP, programinę įrangą;
  • - remiantis tarpsektorinių mainų medžiaga (mokslo ir technikos pasiekimais, FPTO, IL, katalogu, parodų informacija ir kt.);
  • - pagal standartus ir kitus norminius bei techninius dokumentus;
  • - bibliografinės duomenų bazės, sukurtos bibliotekose, knygų leidybos ir knygų pardavimo organizacijose;
  • - žiniasklaidos sukurtos abstrakčios ir pilno teksto socialinės ir politinės informacijos duomenų bazės;
  • - teisės aktų leidybos ir teisinės informacijos duomenų bazė;
  • - dokumentografinė dokumentografinė programinė įranga specialios rūšys dokumentai;
  • - Archyvinių dokumentų duomenų bazė. Išanalizavus įvairių tipų DBD padėtį šalyje, matyti, kad šiuo metu dokumentografinio tipo DBD yra labiausiai išvystytas, daugiausia pagal paskelbtus mokslinės ir techninės informacijos, socialinių mokslų srities dokumentus, patentinius dokumentus. , ataskaitos apie MTEP, MTEP ir kitų rūšių dokumentus, sukurtus pagal mokslinės ir techninės informacijos sistemą.
  • 2. Prekių duomenų bazės sistema – Prekės informacija yra pagrindinė techninės ir ekonominės informacijos rūšis. Produkto duomenys apibūdinami:
    • - didžiulė ir dažnai netvarkinga nomenklatūra (nuo 10 mln. iki 1 mlrd. vienetų), vien OKP yra 25 mln. pozicijų, traukimo ekonomikos sistemoje yra iki 16 mln. tvirtinimo detalių, yra informacijos apie daugiau nei 6 mln. cheminių junginių ir pan.;
    • - pritaikymo ir produkto aprašymo nevienalytiškumas ir universalumas visais jo gyvavimo ciklo etapais;
    • - savybių (ypatybių), apibūdinančių atskiras prekių grupes, gausa (iki 200 savybių);
    • - įvairios produktų panaudojimo sritys, apimančios visas ekonominės veiklos sritis;
    • - daug ir įvairių sąsajų tarp produktų ir kitos informacijos (bendravimas su kūrėjais ir gamintojais, komponentais, žaliavomis ir ištekliais, technologiniai procesai, darbai ir paslaugos, būklė aplinką ir taip toliau.);
    • - didelis vartotojų grupių kategorijų skaičius ir įvairovė;
    • - yra daugybė skirtingų ir nesusijusių produktų klasifikavimo ir kodavimo sistemų (OKP, ESKD, ETNVT, suderinta prekių aprašymo ir kodavimo sistema, brūkšninių kodų sistema, pramonės ir vietinės sistemos ir kt.);

Produktų duomenų bazių sistemos vartotojų skaičius siekia dešimtis tūkstančių (pramonės ir Žemdirbystė daugiau nei 100 tūkst., valdymo ir vykdomųjų organų – daugiau nei 50 tūkst., kooperatyvų, nuomos ir individualių įmonių ir kt.).

3. Ekonominė ir rinkos informacija - ekonominės ir rinkos informacijos duomenų bazių ir bankų kūrimas yra svarbus visuomenės funkcionavimo veiksnys pereinant prie reguliuojamos rinkos ekonomikos.

Ankstesniais metais ekonominės duomenų bazės buvo kuriamos ir veikė kaip SSRS valstybinio planavimo komiteto ASPR, Rusijos Goskomstato ESIS, Rusijos finansų ministerijos ASFR, SSRS Gossnab ACS, OASU dalis. Valstybės bankas, kitos ministerijos ir departamentai, įmonių ir organizacijų teritoriniai valdymo organai.

Informacinės paramos kūrimas reguliuojamam rinkos ekonomika bus pagrįsta 2 pagrindiniais veiksniais:

  • - įmonių ir organizacijų teikiamų ataskaitų duomenų valdymo organams ir valstybinės statistikos apimčių mažinimas.
  • - reikšmingas Federacijos tarybos, įmonių, organizacijų, gyventojų, teritorinio ir tarpsektorinio valdymo organų informacijos poreikių padidėjimas socialinėje ir ekonominėje informacijoje.

Pagrindinė socialinės, ekonominės ir rinkos informacijos duomenų bazės kūrimo kryptis yra šių integruotų duomenų bazių kūrimas:

1) apskaitos ir statistinių vienetų registrai ir duomenų bazė:

a. administracinių-teritorinių vienetų (federacijos subjektų, savivaldos institucijų) socialinės-ekonominės plėtros pasai

b. struktūriniai ūkio vienetai visuose ūkio sektoriuose, nepriklausomai nuo nuosavybės rūšies, ypač pramonės, žemės ūkio, statybos įmonių, mokslo ir projektavimo organizacijų, ūkių ir kt. registrai;

c. statinių registrai.

  • 2) integruotos duomenų bazės, skirtos išsamiai ūkio sektorių būklės ir raidos analizei.
  • 3) Veiklos, įmonių, organizacijų ir jų asociacijų, teritorijų ir regionų metinių balansų duomenų bazė.
  • 4) Masinių surašymų, vienkartinių surašymų ir imtinių tyrimų duomenų bazė.
  • 5) Banko pavedimų duomenų bazė.
  • 6) gyventojų pajamų ir išlaidų DB, įskaitant šeimų biudžetų DB.
  • 4. Faktinės socialinių duomenų bazės – socialiniai duomenys reiškia duomenis apie gyventojus ir socialinę aplinką. Informacija apie gyventojus apima lyties, socialinius, medicininius ir bet kokius kitus asmeninius duomenis apie asmenis, taip pat suvestinius duomenis apie visos šalies ir atskirų jos teritorijų gyventojus bei tam tikras gyventojų grupes: pensininkus, nuomininkus, mokyklą. - amžiaus vaikai, moterys ir kt.

Informacija apie socialinę aplinką apima duomenis apie laisvas darbo vietas, miestų planavimą, miesto ekonomiką, miesto keleivinį transportą, įstatymus, pažeidimus Viešoji tvarka ir kt.

Didžioji dauguma socialinių duomenų bazių yra generuojamos vietos valdžios sistemose. Tokių duomenų šaltiniai, kaip taisyklė, yra formalizuoti dokumentai.

Socialinių duomenų bazių vartotojai yra gyventojai, įvairių lygių ir sferų valdžios institucijos – nuo ​​būsto priežiūros biurų ir departamentų iki Federalinės asamblėjos, taip pat mokslininkai.

5. Šalies transporto sistemų duomenų bazės – kuriant duomenų bazių tinklą siekiama įvertinti esamą jo būklę.

Dalis tam tikrų tipų Transportas ir jų automatizuotos valdymo sistemos yra sukurtos ir funkcionuoja kaip atskiros duomenų bazės ir duomenų bankai bei galingos informacinės sistemos.

Oro transporte veikia Sirena kompiuterių tinklas, automatizuojantis lėktuvų bilietų pardavimą. Tinklas vystosi ir turėtų apimti visą šalies teritoriją.

„Express“ sistema sukurta geležinkelių transporte. Jos funkcijos apima ne tik geležinkelio bilietų rezervavimą ir pardavimą, bet ir vietų laisvumo pažymėjimų išdavimą.

Apie jūrų transportą informacijos paieškos sistemose „Laivybos įmonės“, „Uostai“, „Laivų remonto įmonės“. „Laivai“ valdo duomenų bazes, skirtas planuoti ir reguliuoti laivyno ir uostų veiklą, duomenų bazes techninė būklė laivynas.

Kelių transporte informacijos paieškos sistemų rėmuose tiek dokumentografinės duomenų bazės ASNTI, „Išradimai“, „Normos“, „Standartai“, „Direktyvos“, tiek faktografinės duomenų bazės – „Garo“, „Motorinis transportas“, „Nelikvidus turtas“ , "Ekonomika", "Statyba".

  • 6. Informacinės bazės gyventojams ir organizacijoms – išsivysčiusiose šalyse egzistuoja praktika duomenų bazę naudoti gyventojams ir institucijoms skirtoms informacijos ir nuorodų paslaugoms. Tam organizuojama prieiga prie oro vežėjų duomenų bazės, kad būtų išduoti pažymėjimai, pavyzdžiui, apie lėktuvų ir traukinių tvarkaraščius; apie piliečių ir organizacijų adresus ir telefonus; apie radijo ir televizijos programas; apie parodų rengimą ir kt. Be to, sukuriamos specialios informacijos ir nuorodų duomenų bazės, tarp kurių galima išskirti šiuos tipus:
    • - enciklopedijos ir žinynai;
    • - firmų, įmonių ir organizacijų indeksai;
    • - biografiniai duomenys ("Kas yra kas");
    • - naujų vartojimo prekių rūšių aprašymai;
    • - vyriausybės sutarčių, subsidijų indeksai ir kt.

Mūsų šalyje tokio tipo duomenų bazes šiuo metu kuria stambios informacinės tarnybos, teikiančios panašias paslaugas, daugiausia naudodamos rankines ar automatizuotas kartotekas. Trūksta kai kurių tipų nuorodų BND.

7. Resursų duomenų bazių sistema – problemos gamtos turtai bet kurios valstybės raidoje užima ypatingą vietą, nulemdama jos nepriklausomybės ir klestėjimo laipsnį.

Visiškas, patikimas sąmoningumas šiuo klausimu, siekiant kontroliuoti, analizuoti ir prognozuoti išteklių būklę, yra vienas iš prioritetinių poreikių, siekiant objektyvaus, moksliškai pagrįsto galimų visuomenės raidos būdų įvertinimo.

Gamtos išteklių duomenų bazės sistema turi keletą funkcijų, įskaitant:

  • - duomenų bazės išteklių objektų tipų įvairovė;
  • - įvairių rūšių išteklių tarpusavio priklausomybė ir pakeičiamumas, taigi ir būtinybė užtikrinti informacijos tarpusavio ryšį ir informacijos apie juos palyginamumą;
  • - daug centralizuotų ir regioninių bei žinybinių informacijos šaltinių;
  • - įvairios informacijos pateikimo informacijos srautuose formos (skaitmeninė, tekstinė, grafinė, kartografinė ir kt.);
  • - platus informacijos srautų apimčių ir laiko parametrų diapazonas, gaunamas tiek jutiklių pagalba, tiek rankiniu įvedimu;
  • - vieno regiono išteklių būklės ir aplinkos poveikis kitiems.
  • 8. Faktų bazės ir mokslinių duomenų bankai- moderni scena Mokslo raidai būdingas perėjimas į kokybiškai naują tyrimų lygmenį, kurį lemia plačiai paplitę informatikos metodai ir priemonės – mokslas apie informacijos kaupimo, apdorojimo ir perdavimo dėsnius ir metodus. Moksle informatikos metodų ir priemonių taikymas turėtų ne tik išlaisvinti tyrėją nuo įprastų žinomos informacijos paieškos ir pasiruošimo jai darbų, bet ir užtikrinti vienos linijos matematinės technologijos įgyvendinimą uždaviniams spręsti – nuo matematinių modelių formulavimas ir pilnas jų informacinis palaikymas su visais reikalingais duomenimis programinių kompleksų formavimui ir užduočių sprendimui. Svarbu, kad ši linija būtų nenutrūkstama ir veikianti, be technologinių duomenų apdorojimo spragų. Iš esmės tai lemia ryžtingas skirtingos informacijos, atskirų duomenų rinkinių ir atskirų programų transformavimas į vieną informacijos ir programinės įrangos produktą, taip pat visapusiškas šiuolaikinių manipuliavimo tokiais produktais metodų taikymas naudojant kompiuterines technologijas.
  • 9. Kultūros ir meno duomenų bazės – leksikografijos automatizavimo duomenų bazės gali turėti didelį ekonominį efektą, jei LDB bus integruota su automatizuotomis leidybos sistemomis, kurios turi užsienyje. masinis pritaikymas. Reikėtų nepamiršti, kad visų trijų tipų duomenų bazės reikšmingai susikerta viena su kita pagal duomenų sudėtį, nors jos turi daug specifinių savybių. Tuo pačiu metu daugelis duomenų bazių yra gana didelės (iki šimtų tūkstančių ir net milijonų įrašų), todėl jų kūrimas ir priežiūra reikalauja didelių lėšų ir darbo jėgos.
  • 10. Kalbinės duomenų bazės- Lingvistinėse duomenų bazėse (LDB) yra duomenys apie įvairaus lygmens kalbinius vienetus (nuo morfemos iki teksto) ir įvairios informacijos apie šiuos vienetus.

LDB turi tris pagrindines taikymo sritis:

  • - užtikrinti įvairių funkcionavimą automatizuotos sistemos susiję su teksto ir kalbos apdorojimu (informacinės, ekspertinės, mokymo sistemos, kalbos analizės sistemos, mašininis vertimas ir kt.);
  • - masinės ir specialiosios paskirties leksikografinės veiklos automatizavimas, t.y. žodynų rengimas įvairių tipų(mokymas, vertimas, normatyvinis, aiškinamasis ir kt.);
  • - tyrėjų: kalbininkų, kalbos mokytojų ir kitų filologų darbo automatizavimas.

duomenų bazės saugojimo informacija

2 TEMA BND KLASIFIKACIJA

Nagrinėjami klausimai:

1. Duomenų bazės klasifikacija

2. DBVS klasifikacija

Literatūra:, 1 skyrius, 2 skyrius, 3 skyrius.

BND yra sudėtingos sistemos, todėl jų klasifikacija gali būti atliekama tiek visam BND, tiek kiekvienam jo komponentui atskirai. Kiekvienas komponentas gali būti klasifikuojamas pagal daugybę skirtingų savybių.

1. Duomenų bazės klasifikacija

1) Pagal informacijos pateikimo formą išskirti vizualinis Ir garso sistemos, taip pat sistemos multimedija. Ši klasifikacija parodo, kokia forma informacija saugoma duomenų bazėje ir išduodama vartotojams: vaizdo (simbolių tekstas, paveikslėliai, piešiniai, nuotraukos ir kt.), garso, ar galima naudoti įvairias rodymo formas. informacija.

2) Pagal duomenų organizavimo prigimtį Duomenų bazę galima suskirstyti į nestruktūrizuotas(duomenų bazė semantinių tinklų pavidalu), iš dalies struktūrizuotas(pvz., paprasto teksto duomenų bazės arba hipertekstinės sistemos) ir struktūrizuotas(reikalingas išankstinis duomenų bazės struktūros projektavimas ir aprašymas, tik po to jie gali būti užpildyti duomenimis). Šis požymis reiškia informaciją, pateiktą simboline forma.

3) Struktūrizuota duomenų bazė pagal naudojamo modelio tipą duomenis yra skirstomi į hierarchinis, tinklą, santykinis, sumaišytas Ir kelių modelių. Duomenų apdorojimo technologijų plėtra lėmė atsiradimą posantykinis, objektinis santykis arba hibridas , orientuota į objektą , daugiamatis DB.

4) Pagal saugomos informacijos tipą Duomenų bazė yra padalinta į dokumentiniai filmai Ir leksikografinis. Tarp dokumentinių bazių yra bibliografinis, abstrakčiai Ir pilnas tekstas.

KAM leksikografinis Duomenų bazėse yra įvairių žodynų, klasifikatorių, antraščių ir kt. Jos dažniausiai naudojamos kaip nuoroda kartu su dokumentinėmis ar faktinėmis duomenų bazėmis.

IN dokumentiniai filmai Saugojimo vienetas duomenų bazėje yra dokumentas ( Pavyzdžiui, įstatymo ar straipsnio tekstas). Dokumentų paieška ir išdavimas vyksta pagal jų turinį. Paprasčiausias paieškos metodas pagrįstas naudojimu aprašai raktinius žodžius iš probleminės srities, kuri apibūdina dokumento turinį. Jų rinkinys, ištrauktas iš užklausos, lyginamas su dokumentų aprašais („paieškos šablonas“). Atsakant į vartotojo prašymą, išduodama nuoroda į dokumentą arba pats dokumentas, kuriame jis gali rasti jį dominančią informaciją.

Sistemose faktinis tipo, duomenų bazėje saugoma informacija apie vartotoją dominančius dalykinės srities objektus „faktų“ pavidalu ( Pavyzdžiui, biografiniai duomenys apie darbuotojus, duomenys apie gaminių produkciją pagal gamintojus ir kt.). Atsakant į vartotojo prašymą, rodoma jo reikalaujama informacija arba pranešimas, kad reikiamos informacijos duomenų bazėje nėra.

5) Pagal duomenų saugojimo organizavimo ir prieigos prie jų pobūdį išskirti vietinis Ir platinami DB.

Vietinė duomenų bazė yra duomenų bazė, skirta naudoti vienam vartotojui. Vietines duomenų bazes gali sukurti kiekvienas vartotojas savarankiškai arba jas galima gauti iš bendros duomenų bazės.

Paskirstyta DB pasiūlyti galimybę keliems vartotojams vienu metu pasiekti tą pačią informaciją (daugelio vartotojų, lygiagrečios prieigos režimas). Fiziškai skirtingos duomenų bazės dalys gali būti skirtinguose kompiuteriuose, tačiau logiškai žiūrint iš vartotojo pusės, jos turi būti viena visuma.

2. DBVS klasifikacija

1) Pagal bendravimo kalbą DBVS skirstomos į atviras(naudoti universalias programavimo kalbas), uždaryta(savo bendravimo su vartotojais kalbos) ir sumaišytas.

2) Pagal funkciją DBVS skirstomos į informaciniai Ir operacinės. Informacija DBVS leidžia organizuoti informacijos saugojimą ir prieigą prie jos. Veikianti DBVS atlikti sudėtingą apdorojimą Pavyzdžiui, automatiškai leidžia gauti suvestinius rodiklius, kurie nėra saugomi tiesiogiai duomenų bazėje ir pan.

3) Pagal galimo taikymo sritį išskirti Universalus Ir specializuotas, konkretaus domeno DBVS(turi galingas išraiškingas priemones sudėtingiems objektams modeliuoti).

4) Pagal "jėgą" DBVS skirstomos į darbalaukis Ir įmonių. būdingi bruožai darbalaukio DBVS yra gana žemi reikalavimai techninėms priemonėms, orientacija į galutinį vartotoją, maža kaina.

Įmonės DBVS užtikrinti darbą paskirstytoje aplinkoje, aukštą našumą, palaikymą bendram darbui kuriant sistemą, turėti pažangius administravimo įrankius ir platesnes vientisumo palaikymo galimybes. Šios sistemos yra sudėtingos, brangios ir reikalauja didelių skaičiavimo išteklių.

2.1 lentelė – Populiariausios darbalaukio DBVS

DBVS

Gamintojas

Visual dBase

dBase Inc.

Paradoksas

corel

„Microsoft Access“.

Microsoft

Microsoft FoxPro

Microsoft

„Microsoft“ duomenų variklis

Microsoft

2.2 lentelė – Serverio DBVS

DBVS

Gamintojas

Orakulas

Oracle Corp.

Microsoft SQL serveris

Microsoft

Informix

Informix

Sybase

Sybase

5) Sutelkiant dėmesį į vyraujančią vartotojų kategoriją Galima išskirti DBVS kūrėjams Ir galutiniams vartotojams.

Į kūrėją orientuotos sistemos , turi:

¾ turėti aukštos kokybės kompiliatorius;

¾ leisti kurti „atsavinamus“ programinės įrangos produktus;

¾ turėti pažangius derinimo įrankius;

¾ įtraukti projekto dokumentacijos priemones;

¾ turėti galimybę sukurti efektyvias sudėtingas sistemas.

Pagrindinis reikalavimus pristatyta galutinio vartotojo sistemoms, yra:

¾ sąsajos patogumas;

¾ aukštas kalbos priemonių lygis;

¾ išmaniųjų užuominų modulių prieinamumas;

¾ padidinta apsauga nuo netyčinių klaidų („apsauga“) ir kt.

3. Duomenų bankų klasifikacija

1) Paslaugų teikimo sąlygos atskirti nemokamą ir mokamą. Mokamos yra skirstomos į komercines ir ne pelno.

Ne pelno duomenų bazė veikia savarankiškumo principu ir nekelia sau tikslo siekti pelno (mokslo, bibliotekinio ar socialiai reikšmingo C&D).

Pagrindinis kūrimo tikslas komercinis BND yra pasipelnyti iš informacinės veiklos.

2) Pagal nuosavybės formą BND skirstomi į valstybinius ir nevalstybinius (privačius, grupinius, asmeninius).

3) Pagal prieinamumo laipsnį atskirti viešą ir ribotą prieigą .

4) Pagal dalykinę sritį BND gali būti suskirstytas į skirtingus "skyrius":

¾ teritorinis (pasaulinis, šalis, miestas ir kt.);

¾ laikinas (metai, mėnuo, nuo amžiaus pradžios ir kt.);

¾ žinybinis ;

¾ problema ( teminis ) .

5) Pagal vartotojo sąveikos pobūdį BND skirstomi į aktyvius ir pasyvius. IN pasyvus bnd pagrindinis vaidmuo tenka vartotojui. IN aktyvus Sistema pati gali keisti elgesį.

6) Pagal vyraujančio informacijos apdorojimo pobūdį atskirti OLTP sistemas (On-Line Transaction Processing ) – internetinės transakcijų apdorojimo sistemos(įgyvendinti daug gana paprastų užklausų) ir OLAP - sistemos (On - Line Analytical Processing ) – analitinės duomenų apdorojimo sistemos(diegti kompleksinį analitinį duomenų apdorojimą) arba strateginių sprendimų palaikymo sistemos (DSS).

Iki XX amžiaus 90-ųjų vidurio. Duomenų bazė buvo suprantama kaip statinės duomenų bazės ( OLTP ). Iki 90-ųjų vidurio DB klasėje OLTP susikaupė tiek daug chronologinės informacijos, kad duomenų bazės apimtis smarkiai išaugo, o našumas pradėjo kristi. Pavyzdžiui, dekanato darbui dažniausiai reikia detalių duomenų apie einamuosius mokslo metus. Tuo pat metu duomenų bazėje saugomi ir retrospektyvūs ankstesnių metų duomenys. Tokių duomenų reikia daug rečiau ir dažniausiai apibendrinta forma. Pavyzdžiui, nurodykite studentų, kurie per pastaruosius tris semestrus gavo tik puikius įvertinimus, vardus.

2.3 lentelė – Palyginimas OLTP ir OLAP

Charakteristika

OLTP

OLAP

Dominuojančios operacijos

Duomenų įvedimas, paieška

Duomenų analizė

Prašymų pobūdis

Daug paprastų sandorių

Sudėtingi sandoriai

Saugomi duomenys

operatyvus, detalus

Apimantis didelį laiko tarpą, agreguotas

Veiklos rūšis

Operatyvus, taktiškas, nesudėtingas valdymas

Analitiniai, strateginiai: prognozavimas, modeliavimas, ryšių analizė ir nustatymas, statistinių modelių nustatymas

Duomenų tipas

Struktūrizuotas

nevienalytis

Duomenų saugojimo laikotarpis

Iki metų

Iki kelių dešimtmečių

Duomenų kintamumas

keičiasi

Pridedami

Duomenų užsakymas

Bet kuriai sričiai

Chronologiškai

Apdorotos informacijos kiekis

Mažas

Labai didelis

Apdorojimo greitis

Vidutinis

Labai aukštai

Dažnai ir mažomis porcijomis

Retai ir labai didelėmis porcijomis

Atskiros duomenų bazės gali sujungti visus duomenis, reikalingus vienai ar kelioms taikomoms problemoms išspręsti, arba duomenis, susijusius su bet kuria dalyko sritimi (pavyzdžiui, finansai, studentai, mokytojai ir kt.). Pirmieji dažniausiai vadinami taikomosios duomenų bazės , o antrasis - dalykinės duomenų bazės (atitinka organizacijos objektus, o ne jos informacines programas).

Dalykų duomenų bazės leidžia teikti paramą bet kurioms esamoms ir būsimoms programoms, nes jų duomenų elementų rinkinys apima programų duomenų bazių duomenų elementų rinkinius. Dėl to dalykinės duomenų bazės sudaro pagrindą tvarkyti neformalias, kintančias ir nežinomas užklausas ir programas (programas, kurioms duomenų reikalavimai negali būti iš anksto nustatyti). Toks lankstumas ir pritaikomumas leidžia sukurti gana stabilias informacines sistemas, pagrįstas dalykinėmis duomenų bazėmis, t.y. sistemos, kuriose daugumą pakeitimų galima atlikti neperrašant senų programų.

Įvadas

1 skyrius. Duomenų bazės pagrindai

1.1.Duomenų bazių klasifikavimas

1.3 Duomenų bazių aprašymo modeliai

1.4. Darbalaukio DBVS pagrindai

1.5.Reikalavimai ir standartai duomenų bazėms

2 skyrius. Darbas su Microsoft Access duomenų baze

2.1. Stalinio kompiuterio duomenų bazės „Microsoft Access“ pagrindai

2.2. Darbas su Microsoft Access duomenų baze

Išvada

Naudotos literatūros sąrašas

Įvadas

Informacijos srautai, cirkuliuojantys mus supančiame pasaulyje, yra milžiniški. Į

laiko jie linkę ilgėti. Todėl bet kurioje organizacijoje

didelių ir mažų, kyla tokio valdymo organizavimo problema

duomenis, kurie užtikrintų efektyviausią veiklą. Kai kurie

organizacijos tam naudoja kartotekas, tačiau dauguma pageidauja

kompiuterizuoti metodai – duomenų bazės, leidžiančios efektyviai saugoti,

struktūrizuoti ir tvarkyti didelius duomenų kiekius. Ir šiandien be pagrindų

duomenimis, neįmanoma įsivaizduoti daugumos finansų, pramonės,

prekybos ir kitos organizacijos. Jei nebūtų duomenų bazių, jos tiesiog užspringtų

informacijos lavina.

Yra daug gerų priežasčių konvertuoti esamą informaciją į kompiuterinę bazę. Dabar informacijos saugojimo kompiuteriniuose failuose kaina yra pigesnė nei popieriuje. Duomenų bazės leidžia saugoti, struktūrizuoti informaciją ir gauti

optimalus vartotojui. Ši tema aktuali šiuo metu, nes. Naudojant kliento/serverio technologijas galima sutaupyti nemažai lėšų, o svarbiausia – laiko gauti reikiamai informacijai, taip pat supaprastinti prieigą ir priežiūrą, nes jos pagrįstos sudėtingu duomenų apdorojimu ir jų saugojimo centralizavimu. Be to, kompiuteris leidžia saugoti bet kokius duomenų formatus, tekstą, brėžinius, ranka rašytus duomenis, nuotraukas, balso įrašus ir kt.

Norint panaudoti tokius didžiulius saugomos informacijos kiekius, be kūrimo

reikalingi sistemos įrenginiai, duomenų perdavimo priemonės, atmintis, priemonės

teikiantis žmogaus ir kompiuterio dialogą, leidžiantį vartotojui įeiti

arba priimti sprendimus remdamiesi saugomais duomenimis. Norėdami suteikti šias funkcijas

sukurti specializuoti įrankiai – duomenų bazių valdymo sistemos (DBVS).

Šio darbo tikslas – atskleisti duomenų bazės ir duomenų bazių valdymo sistemos sampratą bei konkrečiu pavyzdžiu apžvelgti desktop DBVS darbą.

1.1.Duomenų bazių klasifikavimas

Duomenų bazė yra domeno informacinis modelis, tarpusavyje susijusių duomenų rinkinys, saugomas kartu su minimaliu dubliavimu, kad būtų galima optimaliai panaudoti vienai ar kelioms programoms. Duomenys (failai) saugomi išorinėje atmintyje ir naudojami kaip įvestis sprendžiant problemas.

DBVS – tai programa, kuri įgyvendina centralizuotą duomenų bazėje saugomų duomenų valdymą, prieigą prie jų, jų atnaujinimą.

Duomenų bazių valdymo sistemos gali būti klasifikuojamos pagal ryšių tarp duomenų nustatymo būdą, jų atliekamų funkcijų pobūdį, taikymo sritį, palaikomų duomenų modelių skaičių, kalbos, naudojamos bendraujant su duomenų baze, pobūdį ir kt. parametrus.

DBVS klasifikacija:

· Pagal atliekamas funkcijas DBVS skirstomos į operacines ir informacines;

· pagal taikymo sritį DBVS skirstomos į universalias ir į problemas orientuotas;

· pagal naudojamą bendravimo kalbą DBVS skirstomos į uždarąsias, kurios turi savo nepriklausomas kalbas, kuriomis vartotojai gali bendrauti su duomenų bazėmis, ir atvirąsias, kuriose komunikacijai naudojama programavimo kalba, išplėsta duomenų manipuliavimo kalbos operatoriais. su duomenų baze;

· Pagal palaikomų duomenų modelių lygių skaičių DBVS skirstomos į vieno, dviejų, trijų lygių sistemas;

· pagal ryšių tarp duomenų nustatymo būdą išskiriamos reliacinės, hierarchinės ir tinklinės duomenų bazės;

· pagal duomenų saugojimo organizavimo ir apdorojimo funkcijų atlikimo būdą duomenų bazės skirstomos į centralizuotas ir paskirstytas.

Centralizuotos duomenų bazių sistemos su prieiga prie tinklo turi dvi pagrindines architektūras – failų serveris arba klientas-serveris.

Failų serverio architektūra. Daroma prielaida, kad viena iš tinklo mašinų yra paskirstyta kaip centrinė (pagrindinis failų serveris), kurioje saugoma bendra centralizuota duomenų bazė. Visos kitos mašinos veikia kaip darbo vietos. Duomenų bazės failai pagal vartotojų užklausas perkeliami į darbo vietas, kur jos daugiausia apdorojamos. Esant dideliam prieigos prie tų pačių duomenų intensyvumui, krenta informacinės sistemos našumas.

Kliento-serverio architektūra.Šis kompiuterių sąveikos tinkle modelis iš tikrųjų tapo šiuolaikinių DBVS standartu. Kiekvienas iš kompiuterių, prijungtų prie tinklo ir sudarančių šią architektūrą, atlieka savo vaidmenį: serveris valdo ir valdo sistemos informacinius išteklius, klientas turi galimybę jais naudotis. Duomenų bazės serveris ne tik saugo centralizuotą duomenų bazę, bet ir apdoroja didžiąją dalį duomenų. Kliento (darbo stoties) pateikta duomenų užklausa generuoja duomenų paiešką ir gavimą serveryje. Išgauti duomenys per tinklą perduodami iš serverio į klientą. Kliento-serverio architektūros ypatumas yra SQL užklausų kalbos naudojimas.

Duomenų bazės serveris yra DBVS, kuri vienu metu apdoroja visų darbo stočių užklausas. Paprastai klientas ir serveris yra geografiškai atskirti vienas nuo kito, tokiu atveju jie sudaro paskirstytą duomenų apdorojimo sistemą.

1.2. DBVS funkcionalumas

DBVS charakteristikos yra šios:

spektaklis;

Duomenų vientisumo užtikrinimas duomenų bazės lygiu;

Duomenų saugumo užtikrinimas;

Gebėjimas dirbti kelių vartotojų aplinkoje;

Galimybė importuoti ir eksportuoti duomenis;

Prieigos prie duomenų suteikimas naudojant SQL kalbą;

Galimybė teikti prašymus

Įrankių, skirtų taikomųjų programų kūrimui, prieinamumas.

DBVS našumas vertinamas:

Laikas, kurio reikia užklausoms įvykdyti

informacijos gavimo greitis;

duomenų bazių importavimo iš kitų formatų laikas;

operacijų greitis (pvz., atnaujinimas, įterpimas, ištrynimas);

ataskaitos generavimo laikas ir kiti rodikliai.

Duomenų saugumas pasiekiamas:

Taikomųjų programų šifravimas;

duomenų šifravimas;

duomenų apsauga slaptažodžiu;

· prieigos prie duomenų bazės (prie lentelės, prie žodyno ir kt.) apribojimas.

Duomenų vientisumo užtikrinimas reiškia, kad egzistuoja priemonės, užtikrinančios, kad duomenų bazėje esanti informacija visada išliktų teisinga ir išsami. Duomenų vientisumas turi būti išlaikytas neatsižvelgiant į tai, kaip duomenys įvedami į atmintį (internetu, importuojant ar per speciali programa). Šiuo metu naudojamos DBVS turi priemonių užtikrinti duomenų vientisumą ir patikimą saugumą.

Duomenų bazių valdymo sistema valdo duomenis išorinėje atmintyje, užtikrina patikimą duomenų saugojimą ir atitinkamų duomenų bazių kalbų palaikymą. svarbi funkcija DBVS yra RAM buferių valdymo funkcija. Paprastai DBVS dirba su didelių dydžių duomenų bazėmis, kurios dažnai viršija kompiuterio RAM dydį. Sukurtos DBVS palaiko savo RAM buferių rinkinį su savo disciplina, kaip juos pakeisti.

Plačiausiai naudojamos duomenų bazių valdymo sistemos yra Microsoft Access ir Oracle.

Darbo DBVS etapai yra šie:

duomenų bazės struktūros sukūrimas, t.y. laukų, sudarančių kiekvieną lentelės įrašą, sąrašo apibrėžimas, laukų tipai ir dydžiai (skaitiniai, tekstiniai, loginiai ir t. t.), pagrindinių laukų apibrėžimas, siekiant užtikrinti būtinus ryšius tarp duomenų ir lentelių;

Duomenų įvedimas ir redagavimas duomenų bazės lentelėse naudojant standartinę formą, pateikiamą pagal nutylėjimą lentelės pavidalu ir naudojant specialiai vartotojo sukurtas ekrano formas;

lentelėse esančių duomenų apdorojimas pagal užklausas ir programos pagrindu;

· informacijos išvedimas iš kompiuterio naudojant ataskaitas ir nenaudojant ataskaitų.

Šie darbo etapai įgyvendinami naudojant įvairias komandas.

Centralizuota duomenų bazė užtikrina lengvą valdymą, patobulintą lauko duomenų naudojimą nuotolinėms užklausoms, didesnį apdorojimo lygiagretumą, mažesnes apdorojimo išlaidas.

Paskirstytoji duomenų bazė apima duomenų valdymo funkcijų saugojimą ir vykdymą keliuose mazguose bei duomenų perdavimą tarp šių mazgų vykdant užklausas. Tokioje duomenų bazėje skirtinguose kompiuteriuose gali būti saugomos ne tik įvairios jos lentelės, bet ir skirtingi vienos lentelės fragmentai. Tuo pačiu vartotojui nesvarbu, kaip organizuotas duomenų saugojimas, jis dirba su tokia duomenų baze kaip ir su centralizuota.

1.3.Duomenų bazių aprašymo modeliai

Yra trijų tipų duomenų bazės aprašymo modeliai – hierarchinis, tinklinis ir reliacinis, kurių pagrindinis skirtumas yra duomenų bazės objektų ir atributų santykio ir sąveikos aprašymo pobūdis.

Hierarchinis modelis apima medžio struktūrų, susidedančių iš tam tikro skaičiaus lygių, naudojimą duomenų bazei apibūdinti. „Medis“ yra elementų, vadinamų mazgais, hierarchija. Elementai suprantami kaip sąrašas, rinkinys, atributų rinkinys, objektus apibūdinantys elementai.

Paprastos hierarchinės struktūros pavyzdys – aukštosios mokyklos administracinė struktūra, kurios elementai yra: „Universitetas – fakultetas – grupė“. Kiekviename tam tikros struktūros hierarchijos lygyje gali būti naudojami skirtingi atributai. Pavyzdžiui, trečiojo lygio atributai gali būti: grupės specializacija, narių skaičius, grupės vadovo pavardė ir kt.

Šiame modelyje yra šakninis mazgas arba tiesiog šaknis – „Universitetas“, kuris yra aukščiausiame hierarchijos lygyje, todėl virš jo neturi mazgų. Kiekvienas modelio mazgas turi tik vieną šaltinį, esantį jo atžvilgiu daugiau nei aukštas lygis, o vėlesniuose klasifikavimo lygiuose jis gali turėti vieną, du ar daugiau mazgų arba jų visai neturėti.

Hierarchijos principai:

· hierarchija visada prasideda nuo šaknies viršūnės (arba pagrindinio mazgo);

Šaltinio mazgas, iš kurio pastatytas medis, vadinamas šaknies mazgu arba tiesiog šaknimi, o vienas medis gali turėti tik vieną šaknį;

Mazgas gali turėti vieną ar daugiau atributų, apibūdinančių jame esantį objektą;

sugeneruoti mazgai gali būti įterpti į „medį“ tiek horizontalia kryptimi, tiek vertikaliai;

· Antrinius mazgus galima pasiekti tik per šaltinio mazgą, todėl kiekvienam mazgui yra tik vienas prieigos kelias.

Modelio pranašumas yra jo konstrukcijos paprastumas, hierarchijos principo esmės supratimas, pramoninių DBVS, kurios palaiko šis modelis. Trūkumas yra operacijų sudėtingumas įtraukiant informaciją apie naujus duomenų bazės objektus į hierarchiją ir pašalinant pasenusią informaciją.

tinklo modelis aprašo elementarius duomenis ir ryšius tarp jų nukreipto tinklo forma. Tai tokie ryšiai tarp objektų, kai kiekvienas antrinis elementas turi daugiau nei vieną šaltinio elementą ir gali būti susietas su bet kuriuo kitu struktūros elementu. Pavyzdžiui, ugdymo įstaigos valdymo struktūroje vaiko elementas „Studentas“ gali turėti ne vieną, o du pradinius elementus: „Mokinys – Studijų grupė“ ir „Studento bendrabučio kambarys“.

Tinklo struktūros gali būti kelių lygių ir įvairaus sudėtingumo. Schema, turinti bent vieną ryšį „daugelis su daugeliu“ ir kuriai įgyvendinti reikalingi sudėtingi metodai, yra sudėtinga schema.

Tinklo modeliu aprašyta duomenų bazė susideda iš sričių, kurių kiekviena susideda iš įrašų, o pastarieji savo ruožtu – iš laukų. Tinklo modelio trūkumas yra jo sudėtingumas, galimybė prarasti duomenų nepriklausomybę pertvarkant duomenų bazę. Atsiradus naujiems vartotojams, naujoms programoms ir naujo tipo užklausoms, duomenų bazė plečiasi ir gali pažeisti loginį duomenų vaizdą.

santykinis modelis remiasi „santykių“ sąvoka, o jos duomenys formuojami lentelių pavidalu. Ryšys – tai dvimatė lentelė, turinti savo pavadinimą, kurioje minimalus veiksmų objektas, išsaugantis jos struktūrą, yra lentelės eilutė (tuple), susidedanti iš lentelės langelių – laukų.

Kiekvienas lentelės stulpelis atitinka tik vieną šio ryšio komponentą. Loginiu požiūriu reliacinė duomenų bazė vaizduojama dvimačių įvairaus dalykinio turinio lentelių rinkiniu.

Priklausomai nuo turinio, reliacinės duomenų bazės ryšiai yra objektyvūs ir nuoseklūs. Objektyvūs ryšiai saugo duomenis apie bet kurį objektą, objekto egzempliorių. Juose vienas iš atributų vienareikšmiškai identifikuoja objektą ir vadinamas santykio raktu arba pirminiu atributu (patogumo dėlei rašoma pirmoje lentelės stulpelyje). Likę atributai funkciškai priklauso nuo šio rakto. Objektyviai vertinant, negali būti pasikartojančių objektų, ir tai yra pagrindinis reliacinės duomenų bazės apribojimas. Susietame ryšyje saugomi kelių objektų santykių raktai, pagal kuriuos tarp jų užmezgami ryšiai.

Jei duomenų bazės atributų rinkinys nėra iš anksto fiksuotas, galimi įvairūs jų grupavimo variantai, tačiau, nepaisant pasirinkto metodo, reikia laikytis vienodų reikalavimų. Visų pirma, jei duomenų bazėje yra daug ryšių, jie turėtų turėti minimalų informacijos pateikimo dubliavimą; į duomenų bazę įtraukti atributai turi užtikrinti masės skaičiavimų atlikimą; kai į duomenų bazę įtraukiami nauji atributai, atkūrimo ryšių rinkiniai turėtų būti minimalūs.

Reliacinio modelio pranašumai apima: konstravimo paprastumą, supratimo prieinamumą, galimybę valdyti duomenų bazę nežinant jos kūrimo metodų ir metodų, duomenų nepriklausomumą, struktūros lankstumą ir kt. Modelio trūkumai: mažas našumas, palyginti su hierarchiniu ir tinklo modeliais, sudėtingumas programinė įranga, perteklius.

1.4. Darbalaukio DBVS

Desktop DBVS skiriasi tuo, kad jose naudojamas skaičiavimo modelis su tinklu ir failų serveriu (architektūra „failų serveris“). Padidėjęs užduočių sudėtingumas, asmeninių kompiuterių ir vietinių tinklų atsiradimas buvo naujos „failų serverio“ architektūros atsiradimo prielaidos. Šioje tinkle pasiekiamoje duomenų bazės architektūroje daroma prielaida, kad vienas iš tinklo kompiuterių yra paskirtas serveriu, kuriame bus saugomi duomenų bazės failai. Pagal vartotojo pageidavimus failai iš failų serverio perkeliami į vartotojo darbo vietas, kuriose atliekama pagrindinė duomenų apdorojimo dalis. Centrinis serveris iš esmės atlieka tik failų saugyklos vaidmenį, pats nedalyvauja apdorojant duomenis.

Darbo struktūra yra tokia:

Duomenų bazė failų rinkinio pavidalu yra tam skirto kompiuterio (failų serverio) standžiajame diske. Egzistuoja vietinis tinklas, susidedantis iš klientų kompiuterių, kurių kiekviename yra įdiegta DBVS ir programa darbui su duomenų baze. Kiekviename kliento kompiuteryje vartotojai turi galimybę paleisti programą. Naudodamasi programos teikiama vartotojo sąsaja, ji inicijuoja užklausą duomenų bazei gauti / atnaujinti informaciją.

Visi iškvietimai į duomenų bazę eina per DBVS, kuri savyje talpina visą informaciją apie failų serveryje esančios duomenų bazės fizinę struktūrą. DBVS inicijuoja iškvietimus į failų serveryje esančius duomenis, ko pasekoje dalis duomenų bazės failų nukopijuojama į kliento kompiuterį ir apdorojama, o tai užtikrina vartotojų užklausų vykdymą (su duomenimis atliekamos reikiamos operacijos). Esant poreikiui (pakeitus duomenis), duomenys siunčiami atgal į failų serverį, kad būtų galima atnaujinti duomenų bazę. DBVS grąžina rezultatą programai. Programa, naudodama vartotojo sąsają, rodo užklausos vykdymo rezultatą. Kaip "failų serverio" architektūros dalis, pirmosios populiarios vadinamosios versijos. darbalaukio DBVS, pvz., „dBase“ ir „Microsoft Access“.

Nurodomi šie pagrindiniai šios architektūros trūkumai: kai daug vartotojų vienu metu pasiekia tuos pačius duomenis, našumas smarkiai sumažėja, nes reikia palaukti, kol su duomenimis dirbantis vartotojas baigs savo darbą. Priešingu atveju kai kurių naudotojų atlikti pakeitimai gali būti perrašyti kitų naudotojų atliktais pakeitimais.

Iki šiol yra žinoma daugiau nei dvi dešimtys darbalaukio DBVS duomenų formatų, tačiau populiariausi, remiantis parduotų kopijų skaičiumi, yra dBase, Paradox, FoxPro ir Access. Iš neseniai pasirodžiusių DBVS taip pat reikėtų pažymėti Microsoft Data Engine – iš esmės serverio DBVS, kuri yra<облегченную>„Microsoft SQL Server“ versija, bet pirmiausia skirta naudoti darbalaukyje ir mažose darbo grupėse.

Gamintojas

http://www.dbase2000.com/

http://www.corel.com/

Microsoft Access 2000

http://www.microsoft.com/

Microsoft FoxPro

http://www.microsoft.com/

Microsoft Visual FoxPro

http://www.microsoft.com/

Microsoft Visual FoxPro

http://www.microsoft.com/

„Microsoft“ duomenų variklis

http://www.microsoft.com/

1.5.Reikalavimai ir standartai duomenų bazėms

Šiuolaikinėms duomenų bazėms, taigi ir DBVS, ant kurios jos sukurtos, keliami šie pagrindiniai reikalavimai:

· Didelis našumas (trumpas atsakymo į užklausą laikas).

Norėdami sukurti naują duomenų bazę naudodami vedlį, atlikite šiuos veiksmus:

Vykdykite komandą Failas [Sukurti]

Atsidariusiame dialogo lange „Sukurti“ pasirinkite spartųjį klavišą „Duomenų bazės“. Ekrane pasirodys vedlio pasiūlytų duomenų bazių sąrašas. Šis sąrašas yra labai didelis ir gali pasiekti kelias dešimtis skirtingų parinkčių, kurias galima iš karto panaudoti arba kurios bus pagrindas kuriant kitas duomenų bazes. Pavyzdžiui, „Darbo užsakymai“, „Sąskaitos faktūros“, „Kontaktai“, „Renginiai“ ir kt.

Iš sąrašo pasirinkite jums tinkančią pavyzdinę duomenų bazę ir paleiskite duomenų bazės kūrimo vedlį spustelėdami mygtuką Gerai.

Atsidariusiame dialogo lange „Naujas duomenų bazės failas“ išskleidžiamajame sąraše Aplankas pasirinkite aplanką, kuriame norite išsaugoti sukurtą duomenų bazę, ir lauke Failo pavadinimas įveskite jo pavadinimą. Tada spustelėkite mygtuką Sukurti.

Kitame dialogo lange vedlys nurodo, kokia informacija bus sukurta duomenų bazėje. Šio dialogo lango apačioje yra šie mygtukai:

Atšaukti – nutraukia vedlį;

Atgal – leidžia grįžti į ankstesnį vedlio veiksmą;

Atlikta – paleidžiamas duomenų bazės kūrimo vedlys su pasirinktomis parinktimis ir prieš paspaudžiant šį mygtuką, rodoma informacija, kuri bus saugoma duomenų bazėje.

Atsidariusiame dialogo lange yra du sąrašai. Pirmasis yra duomenų bazės lentelių sąrašas, o antrasis - pasirinktos lentelės laukų sąrašas. Šiame sąraše pažymėti laukai, kurie bus įtraukti į lentelę. Paprastai yra pažymėti beveik visi lentelių laukai, išskyrus laukus, kurie naudojami gana retai. Pažymėję laukus arba panaikinę jų žymėjimą, galite pasirinkti lentelės laukus. Pasirinkę lentelės laukus, spustelėkite Pirmyn.

Kitame dialogo lange pasirinkite ekrano dizaino tipą iš siūlomų pavyzdžių ir spustelėkite mygtuką Kitas (tokiu atveju ekrane yra galimybė peržiūrėti ekrano dizaino tipus, kuriuos galite pasirinkti dešiniajame dialogo lango lange) .

Kitame vedlio veiksme galite apibrėžti duomenų bazei generuojamų ataskaitų tipą. Pasirinkę jums tinkantį vaizdą, spustelėkite mygtuką Kitas (čia taip pat kviečiame susipažinti su galimi variantai, kuris taip pat gali būti kartojamas).

Toliau atsidariusiame duomenų bazės kūrimo vedlio dialogo lange galite nurodyti jos pavadinimą ir vaizdą (pavyzdžiui, įmonės prekės ženklą), kurie bus rodomi visose ataskaitose. Jei nuspręsite naudoti paveikslėlį, pažymėkite langelį Taip. Tokiu atveju atsiranda mygtukas Paveikslėlis, kurį spustelėjus atsidaro dialogo langas „Pasirinkti paveikslėlį“, kuriame galima pasirinkti failą su anksčiau sukurtu paveikslėliu. Norėdami atlikti kitus nustatymus, spustelėkite mygtuką Kitas.

Spustelėjus mygtuką Baigti paskutinis langas dialogo lange paleidžiate vedlį, kad sukurtumėte duomenų bazę su nurodytais parametrais. Naudodami mygtuką Atgal, galite grįžti prie bet kurio iš ankstesnių veiksmų ir pakeisti duomenų bazės nustatymus. Galite spustelėti mygtuką Baigti bet kuriame vedlio dialogo lange, atsisakydami toliau nustatyti papildomų parametrų. Tokiu atveju vedlys savo darbe naudoja numatytuosius nustatymus.

Paspaudus mygtuką Baigti, vedlys pradeda kurti duomenų bazę, kurią sudaro lentelės su jūsų nurodytais laukais, paprastos informacijos įvedimo ir peržiūros formos bei paprastos ataskaitos. Baigę duomenų bazės kūrimo procesą, galite iš karto naudoti paruoštą duomenų bazę: suvesti duomenis į lenteles, jas peržiūrėti ir atsispausdinti.

Jei siūlomų duomenų bazių parinktys jums netinka, galite sukurti tuščią duomenų bazę ir pridėti prie jos lenteles, užklausas, formas ir ataskaitas.

Taigi, pradedate kurti duomenų bazių lenteles, į kurias vėliau bus įvesta informacija. Ateityje duomenys lentelėje gali būti papildyti naujais duomenimis, redaguoti arba neįtraukti iš lentelės. Duomenis galite peržiūrėti lentelėse arba išdėstyti pagal tam tikrus kriterijus. Lentelėse esanti informacija gali būti naudojama ataskaitoms kurti. Be to, galite pateikti grafinę duomenų bazėje esančios informacijos interpretaciją. Su šių problemų sprendimu susipažinsite kituose skyriuose.

Lentelės kūrimas MS Access atliekamas duomenų bazės lange. Kurdami lentelę naujoje duomenų bazėje, apsvarstykite savo veiksmų seką:

Atidarykite sukurtos duomenų bazės langą ir eikite į skirtuką „Lentelės“.

Duomenų bazės lange spustelėkite mygtuką Naujas.

Atsidarys dialogo langas „Nauja lentelė“, kurio dešinėje yra tolesnio darbo parinkčių sąrašas:

Lentelės režimas – leidžia sukurti naują lentelę lentelės režimu;

Konstruktorius – leidžia sukurti naują lentelę lentelės dizainere;

Table Wizard – leidžia sukurti naują lentelę naudojant vedlį;

Importuoti lenteles – leidžia importuoti lenteles iš išorinio failo į esamą duomenų bazę;

Nuoroda į lenteles – leidžia kurti lenteles, susietas su lentelėmis iš išorinių failų.

Iš šios lentelės pasirinkite jums tinkančios lentelės kūrimo parinktį ir spustelėkite Gerai.

Sukurkite lentelės struktūrą naudodami pasirinktą įrankį. Galite sukurti lentelę naudodami vedlį ir dizainerį.

Norint susieti lentelę su joje esančia informacija, kiekviena lentelė turi pavadinimą. Dialogo lange Įrašyti nurodykite lentelės pavadinimą ir spustelėkite Gerai.

Pavadindami lentelę, pavyzdžiui, duomenų bazės pavadinimą, neturite apsiriboti aštuoniais simboliais. Lentelės pavadinimas, kaip ir kitų duomenų bazės objektų pavadinimai, yra saugomas pačioje duomenų bazėje.

Lauko pavadinimas įrašomas į lauko pavadinimo stulpelio įvesties lauką. Suteikdami laukus pavadinimus, turite laikytis šių taisyklių:

Lauko pavadinimą gali sudaryti iki 64 simbolių, tačiau neturėtumėte piktnaudžiauti šia galimybe nustatydami per ilgus pavadinimus;

Lauko pavadinime gali būti raidžių, skaičių, tarpų ir specialiųjų simbolių, išskyrus tašką (.), šauktuką (!), skliaustus () ir kai kuriuos valdymo simbolius (su ASCII kodais 0–31);

Lauko pavadinimas negali prasidėti tarpu;

Du laukai toje pačioje lentelėje negali turėti vienodo pavadinimo;

Šių taisyklių nesilaikymas yra stebimas MS Access DBVS pagalba, tačiau tam tikrais atvejais tai gali sukelti sunkiai aptinkamų klaidų, todėl praktiniame darbe rekomenduojama savarankiškai stebėti aukščiau nurodytų taisyklių laikymąsi.

Patartina stengtis naudoti trumpus pavadinimus, kad juos būtų lengviau atpažinti peržiūrint lenteles.

Tekstas;

Skaitinis;

Piniginiai;

Skaitiklis;

Data/Laikas;

Logiška;

MEMO laukas:

OLE objekto laukas;

Pakeitimo meistras.

Teksto laukuose gali būti raidžių, skaičių ir specialiųjų simbolių. Didžiausias lauko plotis yra 255 simboliai.

Norėdami pakeisti lauko plotį, skilties „Lauko ypatybės“ eilutėje Lauko dydis nurodykite skaičių, nustatantį lauko plotį (nuo 1 iki 255).

Kiekvienas duomenų tipas turi savo ypatybes, kurios rodomos dizainerio lango skiltyje Lauko ypatybės.

Peržiūrėję duomenų tipus programoje Access ir atskiras lentelės laukų ypatybes, galime pradėti kurti lentelės struktūrą. Pažiūrėkime, kaip sukurti lentelės struktūrą, naudodamiesi užsakymų lentelės sukūrimo Northwind duomenų bazėje, kuri pateikiama kartu su Access, pavyzdžiu. Ši lentelė jau yra Northwind duomenų bazėje, tačiau bus labai naudinga apžvelgti šios lentelės kūrimo procesą. Kad nepažeistumėte Northwind duomenų bazės struktūros, pirmiausia sukurkite pavyzdinę duomenų bazę ir atidarykite jos langą.

Lango Lentelės dizainas stulpelyje Lauko pavadinimas įveskite OrderCode.

Paspauskite klavišą Tab arba Enter, kad pereitumėte į stulpelį Duomenų tipas. Tuo pačiu metu atkreipkite dėmesį, kad informacija rodoma skiltyje „Lauko ypatybės“ dialogo lango apačioje.

Stulpelyje Duomenų tipas dabar yra reikšmė Tekstas. Spustelėkite išplėtimo mygtuką dešinėje stačiakampio pusėje ir pamatysite sąrašą, kuriame yra visų tipų duomenys. Šiame sąraše naudokite pelę arba aukštyn ir žemyn mygtukais pasirinkite skaitiklio reikšmę ir paspauskite klavišą Tab, kad pereitumėte į stulpelį Aprašymas. Stulpelis Aprašymas yra paaiškinimas, kurį pateikiate savo laukams. Kai ateityje dirbsite su šia lentele, šis aprašymas bus rodomas MS Access ekrano apačioje, kai tik įvesite lauką OrderCode ir primins šio lauko paskirtį.

Įveskite aiškinamąjį tekstą į Aprašymo stulpelį ir paspauskite Tab arba Enter, kad pereitumėte prie informacijos apie kitą lauką įvedimo Vienu būdu įveskite visų lentelės laukų aprašymą.

Sukurkite lentelę duomenų lapo rodinyje

Apsvarstėme du lentelių kūrimo būdus, dabar pereiname prie trečiojo. Kiekvienas iš metodų turi savo privalumų ir trūkumų. Tačiau esame tikri, kad šis lentelės kūrimo būdas nustebins savo paprastumu, aiškumu ir jums labai patiks. Nenuostabu, kad jis yra pirmasis lentelių kūrimo metodų sąraše dialogo lange Nauja lentelė. Tikriausiai jį naudosite dažniausiai.

Žemiau pateikiama veiksmų, kuriuos turite atlikti, seka:

Eikite į duomenų bazės lango skirtuką "Lentelės" ir spustelėkite mygtuką Sukurti.

Dialogo lange Nauja lentelė parinkčių sąraše pasirinkite Lentelės režimas ir spustelėkite Gerai. Atlikus šiuos veiksmus, atsidarys dialogo langas „Lentelė“, kuriame bus pagal numatytuosius nustatymus sukurta lentelė. Šioje lentelėje yra 20 stulpelių ir 30 eilučių, to pakanka norint pradėti. Išsaugoję šią lentelę, žinoma, galite pridėti tiek eilučių ir stulpelių, kiek jums reikia.

Lentelės laukų pavadinimai yra apibrėžti pagal numatytuosius nustatymus, tačiau mažai tikėtina, kad jie atitiks jūsų reikalavimus. MS Access leidžia labai paprastai suteikti laukams naujus pavadinimus. Norėdami tai padaryti, dukart spustelėkite pirmojo lauko (kurio antraštėje yra 1 laukas) pasirinkimo sritį. Lauko pavadinimas paryškinamas ir pasirodo mirksintis žymeklis. Įveskite pirmojo lauko pavadinimą ir paspauskite klavišą Tab. Panašiai įveskite likusius lentelės laukų pavadinimus šiuose stulpeliuose.

Dabar užpildykite kelias lentelės eilutes, įvesdami informaciją į formą, kurioje ji bus įvedama ateityje. Stenkitės viską rašyti tuo pačiu stiliumi (pavyzdžiui, jei pirmą datą užsirašėte kaip 2009-10-14, tai kitos nerašykite kaip 2009-11-03). Jei MS Access nustato neteisingą duomenų tipą, galite jį pakeisti, bet geriau viską įvesti teisingai iš karto.

Išsaugokite lentelę vykdydami komandą Failas/Išsaugoti maketą arba spustelėdami mygtuką Įrašyti įrankių juostoje. Atsidariusiame dialogo lange Įrašyti nurodykite lentelės pavadinimą ir spustelėkite Gerai.

Kai būsite paraginti sukurti pirminį lentelės raktą, spustelėkite Taip ir MS Access sukurs lentelę ištrindama papildomas eilutes ir stulpelius.

Dabar įsitikinkite, kad Access pasirinko teisingus duomenų tipus kiekvienam laukui. Norėdami tai padaryti, eikite į lentelių dizaino langą, vykdydami komandą View/Table Designer. Jei lentelės struktūroje kažkas jums netinka, atlikite reikiamus pakeitimus.

Ankstesniame skyriuje apžvelgėme filtrų naudojimą, o šiame skyriuje – daugiau galingas įrankis duomenų parinktys – užklausos.

Praktikoje dažnai reikia pasirinkti iš šaltinio lentelės dalį įrašų, atitinkančių tam tikrus kriterijus, ir užsakyti pasirinkimą. Kriterijus gali nustatyti kelių sąlygų derinys. Pavyzdžiui, reikia pasirinkti įrašus apie tam tikros prekės tiekėjus iš Minsko ir surūšiuoti juos abėcėlės tvarka pagal įmonės pavadinimą. Norėdami išspręsti tokias problemas, yra sukurtas užklausų vedlys ir užklausų kūrimo priemonė, su kuria galite:

Suformuoti sudėtingus kriterijus įrašams atrinkti iš vienos ar kelių lentelių;

Nurodykite pasirinktų įrašų rodomus laukus;

Atlikite skaičiavimus naudodami pasirinktus duomenis.

Kas yra prašymo pavyzdys?

Anksčiau nagrinėjome bendrąsias su duomenų bazėmis susijusias nuostatas, kuriose pažymėjome, kad viena iš pagrindinių duomenų bazių paskirčių yra Greita paieška informacija ir atsakymai į įvairius klausimus. Su duomenų baze suformuluoti klausimai vadinami užklausomis. MS Access naudoja užklausų kūrimo priemonę ir MS Access SELECT teiginį, kad sudarytų užklausas.

Kas yra „užklausa pagal modelį“? Šablono užklausa yra interaktyvus įrankis duomenims iš vienos ar kelių lentelių pasirinkti. Formuojant užklausą reikia nurodyti įrašų pasirinkimo kriterijus šaltinio lentelėje. Tokiu atveju, užuot rašę sakinius specialia kalba, tiesiog užpildykite užklausos formą, esančią užklausų kūrėjo lange. Užklausos generavimo užpildant formą metodą lengva išmokti ir suprasti. Tai padeda efektyviai naudotis MS Access galimybėmis vartotojams, kurie turi net minimalių įgūdžių dirbant su programa arba kurie jos visai neturi.

Visa reikalinga informacija yra Northwind duomenų bazės Klientų lentelėje. Todėl norėdami sukurti užklausą, atlikite šiuos veiksmus:

Duomenų bazės lange eikite į skirtuką Užklausos ir spustelėkite mygtuką Sukurti.

Laukų tvarka užklausos formoje nustato tvarką, kuria jie bus rodomi gautoje lentelėje. Norėdami pakeisti lauko vietą šiame sąraše, atlikite šiuos veiksmus:

Užveskite pelės žymeklį ant stulpelio pasirinkimo srities, esančios tiesiai virš lauko pavadinimo. Kai žymeklis pasikeičia į rodyklę, spustelėkite mygtuką, kad paryškintumėte stulpelį.

Spustelėkite ir laikykite pelės mygtuką šioje pozicijoje. Žymeklio pabaigoje pasirodys stačiakampis.

Perkelkite stulpelį reikiama kryptimi. Stora vertikali linija parodys esamą padėtį.

Atleiskite mygtuką, kai stora vertikali linija yra norimoje vietoje. Laukas bus perkeltas į naują vietą.

Užklausos formos stulpelio perkėlimas. Kartais ne iš karto galima pasirinkti stulpelį, kad jį perkeltumėte. Būtinai spustelėkite stulpelio pasirinkimo sritį (mažą stačiakampį, esantį tiesiai virš lauko pavadinimo). Tai vienintelė vieta, kur galite paimti vyniojimo kolonėlę. Norėdami perkelti lauką į užklausos formą, dukart spustelėkite lauko pavadinimą

Skaitykite automatinį pranešimą.

Per kelias sekundes ekrane pasirodys paruošta naudoti ataskaita. Šioje ataskaitoje yra visi lentelės laukai. Jų vardai išdėstyti vertikaliai apimtis ta pačia tvarka, kaip ir lentelėje. Kiekvieno lauko pavadinimo dešinėje rodoma jo reikšmė lentelėje.

Išvada

Šiame kursinis darbas svarstyta duomenų bazės ir duomenų bazių valdymo sistemos koncepcija, kurių pagalba įgyvendinamas centralizuotas duomenų bazėje saugomų duomenų valdymas, prieiga prie jų, jų atnaujinimas. Taigi duomenų bazė yra tarpusavyje susijusių duomenų rinkinys, saugomas kartu viename ar keliuose kompiuterio failuose. Taip pat buvo svarstomas darbas su viena iš populiarių DBVS Microsoft Access.

„Microsoft Access“ duomenų bazė suteikia reikalingų lėšų dirbti su duomenų bazėmis nepatyrusiam vartotojui, leidžiant jam lengvai ir paprastai kurti duomenų bazes, į jas įvesti informaciją, apdoroti užklausas ir generuoti ataskaitas. Deja, integruota pagalbos sistema pradedančiajam vartotojui aiškiai nepaaiškina, kaip dirbti, todėl reikia vadovo.


Marchenko A.P. Microsoft Access: Trumpas kursas. - Sankt Peterburgas: Petras, 2005. - 56 p

Lazarev I.P.. „Microsoft Access for Dummies“ Sankt Peterburgas – Petras, 2004. – p.139.

Lazarev I.P.. „Microsoft Access manekenams“ Sankt Peterburgas – Petras, 2004. – 196 p.

Marchenko A.P. Microsoft Access: trumpas kursas. - Sankt Peterburgas: Petras, 2005. - 239.

Įkeliama...