В широком смысле слова база данных (БД) - это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области.
Для удобной работы с данными их необходимо структурировать, т.е. ввести определенные соглашения о способах их представления.
База данных (в узком смысле слова) — поименованная совокупность структурированных данных относящихся к некоторой предметной области
В реальной деятельности в основном используют системы БД.
Система баз данных (СБД) - это компьютеризированная система хранения структурированных данных, основная цель которой - хранить информацию и предоставлять ее по требованию.
Системы БД существуют и на малых, менее мощных компьютерах, и на больших, более мощных. На больших применяют в основном многопользовательские системы, на малых - однопользовательские.
Однопользовательская система (single-user system) - это система, в которой в одно и то же время к БД может получить доступ не более одного пользователя.
Многопользовательская система (multi-user system) - это система, в которой в одно и то же время к БД может получить доступ несколько пользователей.
Основная задача большинства многопользовательских систем - позволить каждому отдельному пользователю работать с системой как с однопользовательской.
Различия однопользовательской и многопользовательской систем - в их внутренней структуре, конечному пользователю они практически не видны.
Система баз данных содержит четыре основных элемента: данные, аппаратное обеспечение, программное обеспечение и пользователи .
Данные в БД являются интегрированными и общими .
Интегрированные - значит, данные можно представить как объединение нескольких, возможно перекрывающихся, отдельных файлов данных. (Например, имеется файл, содержащий данные о студентах - фамилию, имя, отчество, дату рождения, адрес и т.д., а другой - о спортивной секции. Необходимые данные о студентах, посещающих секцию, можно получить путем обращения к первому файлу.)
Общие - значит, отдельные области данных могут использовать различные пользователи, т.е. каждый из этих пользователей может иметь доступ к одной и той же области данных, даже одновременно. (Например, одни и те же данные БД о студентах может одновременно использовать студенческий отдел кадров и деканат.)
К аппаратному обеспечению относятся:
Накопители для хранения информации вместе с подсоединенными устройствами ввода-вывода, каналами ввода-вывода и т.д.
Процессор (или процессоры) вместе с основной памятью, которая используется для поддержки работы программного обеспечения системы.
ТУТ ВОЗНИКЛИ ВОПРОСЫ
В жизни мы часто сталкиваемся с необходимостью хранить какую-либо информацию, а потому часто имеем дело и с базами данных . Например, мы используем записную книжку для хранения номеров телефонов своих друзей и планирования своего времени. Телефонная книга содержит информацию о людях, живущих в одном городе. Все это своего рода базы данных . Ну а раз это базы данных , то посмотрим, как в них хранятся данные. Например, телефонная книга представляет собой таблицу (табл. 10.1).
В этой таблице данные - это собственно номера телефонов, адреса и ФИО., т.е. строки «Иванов Иван Иванович», «32-43-12» и т.п., а названия столбцов этой таблицы, т.е. строки «ФИО», «Номер телефона» и «Адрес» задают смысл этих данных, их семантику.
Теперь представьте, что записей в этой таблице не две, а две тысячи, вы занимаетесь созданием этого справочника и где-то произошла ошибка (например, опечатка в адресе). Видимо, тяжеловато будет найти и исправить эту ошибку вручную. Нужно воспользоваться какими-то средствами автоматизации.
Для управления большим количеством данных программисты (не без помощи математиков) придумали системы управления базами данных (СУБД ). По сравнению с текстовыми базами данных электронные СУБД имеют огромное число преимуществ, от возможности быстрого поиска информации, взаимосвязи данных между собой до использования этих данных в различных прикладных программах и одновременного доступа к данным нескольких пользователей.
Для точности дадим определение базы данных , предлагаемое Глоссарий.ру
База данных - это совокупность связанных данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования, независимая от прикладных программ . База данных является информационной моделью предметной области. Обращение к базам данных осуществляется с помощью системы управления базами данных (СУБД ). СУБД обеспечивает поддержку создания баз данных , централизованного управления и организации доступа к ним различных пользователей.
Итак, мы пришли к выводу, что хранить данные независимо от программ, так, что они связаны между собой и организованы по определенным правилам, целесообразно. Но вопрос, как хранить данные, по каким правилам они должны быть организованы, остался открытым. Способов существует множество (кстати, называются они моделями представления или хранения данных). Наиболее популярные - объектная и реляционная модели данных.
В основу объектной модели положена концепция объектно-ориентированного программирования, в которой данные представляются в виде набора объектов и классов, связанных между собой родственными отношениями, а работа с объектами осуществляется с помощью скрытых (инкапсулированных) в них методов.
Примеры объектных СУБД : Cache , GemStone (от Servio Corporation), ONTOS (ONTOS).
В последнее время производители СУБД стремятся соединить два этих подхода и проповедуют объектно-реляционную модель представления данных. Примеры таких СУБД - IBM DB2 for Common Servers, Oracle8 .
Поскольку мы собираемся работать с Mysql , то будем обсуждать аспекты работы только с реляционными базами данных . Нам осталось рассмотреть еще два важных понятия из этой области: ключи и индексирование , после чего мы сможем приступить к изучению языка запросов SQL .
Ключи
Для начала давайте подумаем над таким вопросом: какую информацию нужно дать о человеке, чтобы собеседник точно сказал, что это именно тот человек, сомнений быть не может, второго такого нет? Сообщить фамилию, очевидно, недостаточно, поскольку существуют однофамильцы. Если собеседник человек, то мы можем приблизительно объяснить, о ком речь, например вспомнить поступок, который совершил тот человек, или еще как-то. Компьютер же такого объяснения не поймет, ему нужны четкие правила, как определить, о ком идет речь. В системах управления базами данных для решения такой задачи ввели понятие первичного ключа .
Первичный ключ (primary key, PK) - минимальный набор полей, уникально идентифицирующий запись в таблице. Значит, первичный ключ - это в первую очередь набор полей таблицы, во-вторых, каждый набор значений этих полей должен определять единственную запись (строку) в таблице и, в-третьих, этот набор полей должен быть минимальным из всех обладающих таким же свойством. Поскольку первичный ключ определяет только одну уникальную запись, то никакие две записи таблицы не могут иметь одинаковых значений первичного ключа .
Например, в нашей таблице (см. выше) ФИО и адрес позволяют однозначно выделить запись о человеке. Если же говорить в общем, без связи с решаемой задачей, то такие знания не позволяют точно указать на единственного человека, поскольку существуют однофамильцы, живущие в разных городах по одному адресу. Все дело в границах, которые мы сами себе задаем. Если считаем, что знания ФИО, телефона и адреса без указания города для наших целей достаточно, то все замечательно, тогда поля ФИО и адрес могут образовывать первичный ключ .
В любом случае проблема создания первичного ключа ложится на плечи того, кто проектирует базу данных (разрабатывает структуру хранения данных). Решением этой проблемы может стать либо выделение характеристик, которые естественным образом определяют запись в таблице (задание так называемого логического, или естественного, PK), либо создание дополнительного поля, предназначенного именно для однозначной идентификации записей в таблице (задание так называемого суррогатного, или искусственного, PK).
Примером логического первичного ключа является номер паспорта в базе данных о паспортных данных жителей или ФИО и адрес в телефонной книге (таблица выше). Для задания суррогатного первичного ключа в нашу таблицу можно добавить поле id (идентификатор), значением которого будет целое число, уникальное для каждой строки таблицы. Использование таких суррогатных ключей имеет смысл, если естественный первичный ключ представляет собой большой набор полей или его выделение нетривиально.
Кроме однозначной идентификации записи, первичные ключи используются для организации связей с другими таблицами.
Например, у нас есть три таблицы: содержащая информацию об исторических личностях (Persons), содержащая информацию об их изобретениях (Artifacts) и содержащая изображения как личностей, так и артефактов (Images) (рис 10.1).
Первичным ключом во всех этих таблицах является поле id (идентификатор). В таблице Artifacts есть поле author, в котором записан идентификатор, присвоенный автору изобретения в таблице Persons. Каждое значение этого поля является внешним ключом для первичного ключа таблицы Persons. Кроме того, в таблицах Persons и Artifacts есть поле photo, которое ссылается на изображение в таблице Images.
Эти поля также являются внешними ключами для первичного ключа таблицы Images и устанавливают однозначную логическую связь Persons-Images и Artifacts-Images. То есть если значениевнешнего ключа photo в таблице личности равно 10, то это значит, что фотография этой личности имеет id=10 в таблице изображений. Таким образом, внешние ключи используются для организации связей между таблицами базы данных (родительскими и дочерними) и для поддержания ограничений ссылочной целостности данных.
База данных - это структурированный набор данных, которые могут быть отредактированы и доступны, обновлены или удалены. Согласно их организационному подходу, типу контента и его объема, базы данных могут быть разделены на различные типы.
Если вы планируете работать в качестве администратора базы данных, Вы должны быть знакомы с некоторыми инструментами, такими как Oracle, SQL server и Sybase, так как реляционная база данных является самой распространенной из всех баз данных.
Данные - это любой фрагмент информации, в то время как база определяется как интегрированный набор логически связанных данных, которые хранятся в электронных файлах (записях) для легкого доступа. Хранение данных в базе данных позволяет пользователю получить доступ к информации для различных целей.
Базами данных являются системы электронных картотек, которые хранят данные в виде полей, записей и др. Некоторые базы данных могут предоставлять права доступа, которые позволяют пользователю выполнять различные операции, такие как редактирование, обновление, удаление и т. д.
Ниже указана классификация баз данных в зависимости от цели хранения и возможностей.
Аналитические базы данных доступны только для чтения. Они в основном используются, в интернете, где вы можете увидеть коллекцию присутствующих предметов, но изменять их нельзя. Вы можете рассматривать это как инвентарные каталоги. Лучшим примером использования аналитических баз данных являются любые интернет-магазины, в которых имеется каталог продукции и данные о них. Информация, хранимая в аналитических базах данных, в основном извлекается из эксплуатации внутренних или внешних баз данных. В них, в основном подбираются и редактируются данные, которые часто используются в управлении организацией. Она выражается в виде резюме организации или деятельности работника, или продаж, маркетинговые отчеты и др. Основной целью аналитической базы данных является предоставление пользователю анализировать данные, в зависимости от управленческой политики.
Это цифровая база данных, которая хранит данные в таблице в виде строк и столбцов. У каждой строки есть уникальный ключ. Это помогает связыванию одной таблицы в другую (которая упоминается как внешний ключ). В общем, у каждого объекта есть таблица―строки, его экземпляр, а столбцы имеют значения, приписываемые экземпляру. В этом типе базы данных, все данные хранятся и извлекаются с помощью «отношений», которые не являются только коллекциями таблиц; отсюда и название "реляционные базы данных".
Оперативные базы данных хранят информацию, необходимую для деятельности организации. Это в основном вся информация о конкретном человеке или сотруднике, департаменте, или предмете. Поэтому их также называют предметной областью базы данных. Таким образом, эти базы данных основаны на функциональной линии организации.
В этих базах хранится вся информация в одном месте ― централизованные вычислительные мощности. Пользователи в различных местах могут получить доступ к этим данным через компьютерную сеть. Примерами могут быть ЭВМ, сервер, процессор, и т. д. Преимущества этого типа базы данных являются ее экономичность и сохранение всех данных в одном месте, увеличивая тем самым целостность данных. Однако операции зависят от подключения к сети.
Распределенные базы данных являются базами данных организации, которые распространяются в различных географических точках. Базы данных могут быть либо общими для всех сайтов, или специфичными только для локального сайта. Распределенные базы данных удалены от соответствующего органа местного сайта. Причина, по которой был разработан этот тип баз данных – это параллельное выполнения работ, распределение задач, тем самым сокращение общего времени.
Базы данных конечного пользователя
Базы данных конечного пользователя - это базы данных чьи результаты складываются из различных операций, которые пользователь выполняет на разных базах данных. Они содержат информацию о конечных потребителях организации. Такие базы данных используются для выведения сводной информации обо всех сделках в организации. Это быстрее, чем использование оперативных баз данных, хотя последние могут служить той же цели. На примере это электронные таблицы, документы Word или загруженные файлы.
Внешние базы данных
Внешние базы данных относятся к онлайн-доступу к внешним, частным данным. Этот доступ является в основном бесплатным и доступен из коммерческих онлайн-сервисов. Следовательно, они также называются «коммерческими базами данных». Эти базы данных как правило для внешних пользователей, которые не могут себе позволить поддержание огромной базы данных. Примеры включают доступ к информации касаемой конкретного человека или его адрес/номер телефона через онлайн каталоги.
Гипермедийные базы данных
Когда вы работаете в интернете, вы видите веб-страницы, которые содержат изображения, видеоклипы, ссылки, графические, мультимедийные файлы и т.д. Эта информация извлекается из гипермедийных баз данных. Они включают совокупность взаимосвязанных мультимедийных веб-страниц, где информация хранится онлайн, и данные могут быть доступны нескольким пользователям одновременно.
Хранилища данных
Как подсказывает название, хранилище данных представляет собой большую коллекцию данных, извлеченных из различных других баз данных. Эти данные могут быть использованы кем-либо из управленческого персонала к конечному пользователю. Данные в основном выражаются в виде редактируемой и экранированной информации.
В зависимости от объема данных, базы данных могут быть классифицированы в три основных типа.
Общие базы данных
Общие баз данных являются базами данных, которые предлагают информацию о без численных субъектах. Целью таких баз данных – является предоставление всей необходимой информации пользователю на любую тему, которую он ищет. Они в основном используются для исследовательской работы.
Дисциплинарно-специфические базы данных
Дисциплинарно-специфические базы данных, аналогичны общим базам данных, тем не менее, содержащаяся в них информация является более упорядоченной. Этот тип баз данных полезен для специалистов в определенной области.
Предметно-специфические базы данных
Предметно-специфические базы данных посвящены только определенной теме. Они в основном используются для академических целей. Информация, обычно содержится в виде научных статей из журналов и т. д.
Существует большое количество программных языков, которые помогают получить доступ к различным типам баз данных. Бесчисленные операции могут быть выполнены над данными с использованием этих языков. Таким образом, базы данных позволяют хранить, просматривать, получать доступ и обновлять данные в любой момент времени.
Эта статья содержит краткие сведения о базах данных: что это, чем они могут быть полезны, каковы функции их отдельных элементов. Здесь используется терминология, свойственная Microsoft Access, однако описываемые понятия применимы по отношению к любым базам данных.
В этой статье:
Что представляет собой база данных?
Базы данных - это инструмент для сбора и структурирования информации. В базе могут храниться данные о людях, товарах, заказах и о многом другом. Многие базы данных изначально представляют собой небольшой список в текстовом редакторе или электронной таблице. По мере увеличения объема данных в списке постепенно появляются несоответствия и излишняя информация. Информация, отображенная в виде списка, становится непонятной. Кроме того, ограничены способы, с помощью которых можно искать и отображать подмножества данных. Как только начинают появляться эти проблемы, мы рекомендуем перенести всю информацию в базу данных, созданную в системе управления базами данных (СУБД), такой как Access.
Компьютерная база данных - это хранилище объектов. В одной базе данных может быть больше одной таблицы. Например, система отслеживания складских запасов, в которой используются три таблицы, - это не три базы данных, а одна. В базе данных Access (если ее специально не настраивали для работы с данными или кодом, принадлежащими другому источнику) все таблицы хранятся в одном файле вместе с другими объектами, такими как формы, отчеты, макросы и модули. Для файлов баз данных, созданных в формате Access 2007 (который также используется в Access 2016, Access 2013 и Access 2010), используется расширение ACCDB, а для баз данных, созданных в более ранних версиях Access, - MDB. С помощью Access 2016, Access 2013, Access 2010 и Access 2007 можно создавать файлы в форматах более ранних версий приложения (например, Access 2000 и Access 2002–2003).
Использование Access позволяет:
добавлять новую информацию в базу данных, например новый артикул складских запасов;
изменять информацию, уже находящуюся в базе, например перемещать артикул;
удалять информацию, например если артикул был продан или утилизирован;
упорядочивать и просматривать данные различными способами;
обмениваться данными с другими людьми с помощью отчетов, сообщений электронной почты, внутренней сети или Интернета.
Элементы базы данных Access
Ниже приведены краткие описания элементов стандартной базы данных Access.
Таблицы
Таблица базы данных похожа на электронную таблицу - и там, и там информация расположена в строках и столбцах. Поэтому импортировать электронную таблицу в таблицу базы данных обычно довольно легко. Основное различие заключается в том, как данные структурированы.
Чтобы база данных была как можно более гибкой и чтобы в ней не появлялось излишней информации, данные должны быть структурированы в виде таблиц. Например, если речь идет о таблице с информацией о сотрудниках компании, больше одного раза вводить данные об одном и том же сотруднике не нужно. Данные о товарах должны храниться в отдельной таблице, как и данные о филиалах компании. Этот процесс называется нормализацией .
Строки в таблице называются записями. В записи содержатся блоки информации. Каждая запись состоит по крайней мере из одного поля. Поля соответствуют столбцам в таблице. Например, в таблице под названием "Сотрудники" в каждой записи находится информация об одном сотруднике, а в каждом поле - отдельная категория информации, например имя, фамилия, адрес и т. д. Поля выделяются под определенные типы данных, например текстовые, цифровые или иные данные.
Записи и поля можно описать по-другому. Представьте старый библиотечный карточный каталог. Каждой карточке в шкафу соответствует запись в базе данных. Блоки информации на карточке (автор, название книги и т. д.) соответствуют полям в базе данных.
Дополнительные сведения о таблицах см. в статье Общие сведения о таблицах .
Формы
С помощью форм создается пользовательский интерфейс для ввода и редактирования данных. Формы часто содержат кнопки команд и другие элементы управления, предназначенные для выполнения различных функций. Можно создать базу данных, не используя формы, если просто отредактировать уже имеющуюся информацию в таблицах Access. Тем не менее, большинство пользователей предпочитает использовать формы для просмотра, ввода и редактирования информации в таблицах.
С помощью кнопок команд задаются данные, которые должны появляться в форме, открываются прочие формы и отчеты и выполняется ряд других задач. Например, есть "Форма клиента", в которой вы работаете с данными о клиентах. И в ней может быть кнопка, нажатием которой открывается форма заказа, с помощью которой вы вносите информацию о заказе, сделанном определенным клиентом.
Формы также дают возможность контролировать взаимодействие пользователей с информацией базы данных. Например, можно создать форму, в которой отображаются только определенные поля и с помощью которой можно выполнять только ограниченное число операций. Таким образом обеспечивается защита и корректный ввод данных.
Дополнительные сведения о формах см. в статье Формы .
Отчеты
Отчеты используются для форматирования, сведения и показа данных. Обычно отчет позволяет найти ответ на определенный вопрос, например "Какую прибыль в этом году принесли нам наши клиенты?" или "В каких городах живут наши клиенты?" Отчеты можно форматировать таким образом, чтобы информация отображалась в наиболее читабельном виде.
Отчет можно сформировать в любое время, и в нем всегда будет отображена текущая информация базы данных. Отчеты обычно форматируются таким образом, чтобы их можно было распечатать, но их также можно просматривать на экране, экспортировать в другие программы или вкладывать в сообщения электронной почты.
Запросы
Запросы могут выполнять множество функций в базе данных. Одна из их основных функций - находить информацию в таблицах. Нужная информация обычно содержится в нескольких таблицах, но, если использовать запросы, ее можно просматривать в одной. Кроме того, запросы дают возможность фильтровать данные (для этого задаются критерии поиска), чтобы отображались только нужные записи.
Используются и так называемые "обновляемые" запросы, которые дают возможность редактировать данные, найденные в основных таблицах. При работе с обновляемым запросом помните, что правки вносятся в основные таблицы, а не только в таблицу запроса.
Есть два основных вида запросов: запросы на выборку и на изменение. Запрос на выборку только находит данные и предоставляет к ним доступ. Результаты такого запроса можно просмотреть на экране, распечатать или скопировать в буфер обмена, а также использовать в качестве источника записей для формы или отчета.
С помощью запроса на изменение, как видно из названия, можно выполнять определенные операции с найденными данными: создавать таблицы, добавлять информацию в уже существующие таблицы, а также обновлять или удалять данные.
Дополнительные сведения о запросах см. в статье Знакомство с запросами .
Макросы
Макросы в Access - это нечто вроде упрощенного языка программирования, с помощью которого можно сделать базу данных более функциональной. Например, если к кнопке команды в форме добавить макрос, то он будет запускаться всякий раз при нажатии этой кнопки. Макросы состоят из команд, с помощью которых выполняются определенные задачи: открываются отчеты, выполняются запросы, закрывается база данных и т. д. Используя макросы, можно автоматизировать большинство операций, которые в базе данных вы делаете вручную, и, таким образом, значительно сэкономить время.
Дополнительные сведения о макросах см. в статье Общие сведения о программировании в Access .
Модули
Подобно макросам, модули - это объекты, с помощью которых базу данных можно сделать более функциональной. Но если макросы в Access составляются путем выбора из списка макрокоманд, модули создаются на языке Visual Basic для приложений (VBA). Модули представляют собой наборы описаний, инструкций и процедур. Существуют модули класса и стандартные модули. Модули класса связаны с конкретными формами или отчетами и обычно включают в себя процедуры, которые работают только с этими формами или отчетами. В стандартных модулях содержатся общие процедуры, не связанные ни с каким объектом. Стандартные модули, в отличие от модулей класса, перечисляются в списке Модули в области навигации.
Информационное обеспечение - это совокупность методов и средств по размещению и организации информации, включающих в себя системы: классификации и кодирования; унифицированные системы документации, рационализации документооборота и форм документов; методов создания внутримашинной информационной базы ИС.
Таким образом, сферы информационного обеспечения:
- 1. Внемашинная сфера (внемашинная информационная база и средства организации и ведения внемашинной информационной базы)
- 2. Внутримашинная сфера (внутримашинная информационная база и средства организации и ведения внутримашинной информационной базы)
Внемашинная информационная база служит источником формирования внутримашинной информационной базы. Наиболее важными вопросами подготовки внемашинного информационного обеспечения предметной области являются:
ь определение состава документов, содержащих необходимую информацию для решения задач пользователя;
ь определение форм документов и структуры информации (выявление структурных единиц информации и их взаимосвязей);
ь классификация и кодирование информации, обрабатываемой в задачах пользователя;
ь разработка инструктивных и методических материалов по ведению документов информации для обработки.
К средствам организации и ведения внемашинной информационной базы относятся:
- 1. Системы классификации и кодирования информации
- 2. Унифицированные системы документов
- 3. Инструктивные и методические материалы по ведению документов
К внутримашинной информационной базе относятся:
ь базы данных;
ь базы знаний;
ь отдельные невзаимозависимые массивы входных, выходных и промежуточных данных, хранимых на машинном носителе.
К средствам организации и ведения внутримашинной информационной базы относятся:
ь программные средства организации и ведения внутримашинной информационной базы (системы, основанные на концепциях база данных и баз знаний, программные средства ввода и контроля данных, сервисные средства копирования и архивирования, прикладные программы пользователя и т.п.);
ь технологические инструкции по ведению информационной базы на машинных носителях.
База данных - организованная совокупность данных, состоящая из связанных между собой данных об объектах некоторой предметной области, их свойствах и характеристиках.
База знаний - организованная совокупность знаний, относящихся к какой-нибудь предметной области, представленная определенной структурой.
Данные - информация фактического характера, описывающая объекты, процессы и явления предметной области, а также их свойства.
Знания описывают не только отдельные факты, но и взаимосвязи между ними. В компьютере знания должны быть представлены определенными структурами данных, соответствующими среде разработки интеллектуальной информационной системе. По своей природе знания делятся на декларативные и процедурные. Декларативные знания представляют собой описания фактов и явлений, фиксируют наличие или отсутствие таких фактов, также включают описания основных связей и закономерностей, в которые эти факты и явления входят. Процедурные знания - это описания действий, которые возможны при манипулировании фактами и явлениями для достижения намеченных целей.
Система управления базами данных (СУБД) - программное средство, предназначенное для организации и ведения логически взаимосвязанных данных на внешнем носителе, а также обеспечивающее доступ к данным.
Интеллектуальная информационная система основана на концепции использования баз знаний для генерации алгоритмов решения прикладных задач различных классов в зависимости от конкретных информационных потребностей пользователей.
К функциям СУБД относят следующие (к лекции по СУБД):
ь управление данными непосредственно в БД - функция, обеспечивающая хранение данных, непосредственно входящих в БД и служебной информации, обеспечивающей работу СУБД;
ь управление данными в памяти компьютера - функция, связанная в первую очередь с тем, что СУБД работают с БД большого размера. В целях ускорения работы СУБД используется буферизация данных в оперативной памяти компьютера. При этом пользователь получает только необходимую для его конкретной задачи часть БД, а при необходимости получает новую «порцию» данных;
управление транзакциями - функция СУБД, которая производит ряд операций над БД, как единым целым. Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Транзакция переводит БД из одного целостного состояния в другое.
ь управление изменениями в БД и протоколирование - функция, связанная с надежностью хранения данных, то есть возможностью СУБД восстанавливать состояние БД в аварийных ситуациях, например, при случайном выключении питания или сбое носителя информации. Для восстановления БД нужно располагать дополнительной информацией, по которой осуществляется восстановление. С этой целью ведется протокол изменений БД, в которой перед манипуляциями с данными делается соответствующая запись. Для восстановления БД после сбоя СУБД используется протокол и архивная копия БД - полная копия БД к моменту начала заполнения протокола.
ь поддержка языков БД - для работы с БД используется специальные языки, в целом называемые языками баз данных. В СУБД обычно поддерживается единый язык, содержащий все необходимые средства - от создания БД до обеспечения пользовательского интерфейса при работе с данными. Наиболее распространенным в настоящее время языком СУБД является язык SQL (Structured Query Language).
БД - это аббревиатура, расшифровывающаяся как "база данных", или "базы данных" (в зависимости от контекста). В данной статье рассмотрим, что она/они собой представляют, какими бывают и где применяются. Также обсудим, СУБД и БД - это одно и то же или нет.
Терминология
Базой данных называют некое структурированное хранилище информации. БД - это также способная вмещать в себе некие данные, с условием, что они обязательно будут упорядочены. Каждый из нас работал с БД хоть раз, но мог об этом даже и не догадываться, например, вводя поисковый запрос, мы обращаемся к масштабной базе данных за конкретными сведениями.
СУБД - это очередная аббревиатура, которую расшифровывают как В общем смысле они представляют собой различные программные решения, при помощи которых можно организовывать данные БД. Под этим понимается заполнение базы информацией, упорядочивание ее, удаление, копирование, анализ и многое другое.
Виды БД
В теории различают несколько их видов. Бывают:
- Реляционные базы данных (от английского слова relation, что переводится как "связь") - характеризируются отношениями и выражены в совокупности взаимосвязанных сущностей. Последние представлены в виде табличек, в которых содержатся данные БД. Это наиболее распространенный
- Иерархические - связи на уровне "предок-потомок", "начальник-подчиненный".
- Сетевые - ответвление от предыдущего вида.
- Объектно-ориентированные, которые напрямую работают с соответствующей методологией
Рассмотрим каждый из них подробнее, попутно останавливаясь на основных идеях и понятиях базы данных.
БД - это табличка?
В их обычном представлении не вызывают трудностей для понимания - это таблички с информацией. Для разъяснения можно призвать на помощь очень известную СУБД от компании "Майкрософт" - "Аксес", входящий в их привычных офисный пакет приложений.
У таблиц реляционных БД есть записи (строки) и поля (столбцы). В первых содержится непосредственно информация, данные, в последних - описания того, что именно означают записи. Например, поле - "имя", запись - "Катерина".
Для полей задаются типы значения. Они могут быть числовыми, символьными, датой, временем и т. д. Кроме того, у каждой таблицы должно быть ключевое поле - записи в нем уникально идентифицируют данные.
Следует понимать, что сама по себе БД - это не таблица. В базе может храниться от одной до нескольких сотен таблиц в зависимости от количества и разнообразия информации.
Связи между таблицами
Для обеспечения связей между таблицами в СУБД есть схемы данных. Связи бывают:
- "Один-к-одному" - каждой записи таблицы соответствует только одна запись из другой таблички.
- "Один-ко-многим" и "многие-ко-многим". Одной записи может соответствовать сразу несколько из связанной таблицы. И наоборот (для второго варианта).
- "Многие-ко-многим". Уже нетрудно догадаться, что в этом случае для нескольких строк может быть подобрано для связи несколько строк другой таблицы (такая связь организовывается при помощи промежуточной таблицы и двух связей вышеуказанного вида).
Движение вверх и вниз
Иерархические БД имеют гораздо более четкую структуру, чем реляционные. Им свойственно строгое подчинение. Имеется корневой элемент - "верхушка", от которого ответвляются подчиненные - "наследники" или "потомки". Иерархическая БД - это база с древовидной структурой, у которой у каждого узла может быть только один предок.
Такой тип удобно применять для построения хранилищ информации уже упорядоченной структуры: например, базы данных воинского подразделения или файлового менеджера. Недостатком считается невозможность для узла иметь более одного предка, а также сложность логики БД.
Расширяем связи
Сетевые БД стали решением недостатка иерархических, названного чуть выше. Единственным отличием этого типа от предыдущего стала связь "многие-ко-многим", которая в данном случае проявляется в том, что как предок может иметь много наследников, так и они, потомки, могут происходить сразу от нескольких узлов.
Табличный способ отображения
Несмотря на то что таблицы ассоциируются прежде всего с реляционными БД, и иерархические, и сетевые могут быть также представлены в виде таблиц. Основное же различие этих видов - именно в принципе построения структуры: реляционные по сравнению с двумя остальными гораздо более свободные и менее упорядоченные.
Объектно-ориентированный тип
Последний рассматриваемый тип - объектно-ориентированный - наименее распространен. Все потому, что он очень узкоспециализирован. Сложные структуры данных такой базы образуют объект и работают непосредственно с языками объектно-ориентированного программирования. Они разрабатывались в восьмидесятых годах прошлого века и не получили пока большой популярности из-за своей сложности и не очень высокого показателя быстродействия.