Дайте определение СУБД
План
1. Организация системы управления БД
2. Обобщённая технология работы с БД
3. Выбор СУБД для создания системы автоматизации
4. СУБД Microsoft Access
Под базой данных (БД) понимают организационную структуру, предназначенную для хранения информации.
По технологии хранения данных базы делятся на централизованные, размещающиеся в памяти одной вычислительной системы, и распределённые, состоящие из нескольких частей и хранимые на различных компьютерах.
В операционных системах специальных средств для создания и обработки баз данных, как правило, не предусматривается. Поэтому необходим комплекс программ, которые бы обеспечивали автоматизацию всех операций, связанных с решением этих задач. Такой комплекс программ, получивший название системы управления базами данных (СУБД), представляет собой прикладное программное обеспечение, расширяющее возможности операционной системы по обработке баз данных.
Система управления базами данных – это наиболее распространённое и эффективное универсальное программное средство, предназначенное для организации и ведения логически взаимосвязанных данных на машинном носителе, а также обеспечивающее доступ к данным.
Основной составной частью СУБД является её ядро – управляющая программа для автоматизации всех процессов, связанных с обращением к базам данных. После запуска СУБД её ядро постоянно находится в основной памяти и организует обработку данных, управляет очерёдностью выполнения операций, взаимодействует с прикладным программным обеспечением и операционной системой, контролирует завершение операций доступа к БД. Важнейшей функцией ядра является организация параллельного выполнения запросов.
По способу доступа к данным БД различают системы файл – сервер и клиент – сервер.
В системе файл – сервер одна из вычислительных машин служит хранилищем централизованной базы данных, а доступ к базе осуществляется с других машин, которые носят название рабочих станций. Файлы базы данных передаются на рабочие станции, где производится их обработка.
Для этой структуры характерен коллективный доступ к общей базе данных на файловом сервере. Запрошенные данные транспортируются с файлового сервера на рабочие станции, где их обработка выполняется средствами СУБД.
В системе клиент – сервер кроме хранения базы данных на центральную машину ложатся и функции обработки данных, а на клиентских машинах выполняется только представление информации. Запрос на обработку данных выдаётся клиентом и передаётся по сети на сервер баз данных, где осуществляется поиск. Обработанные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту.
Информационно-логическая (инфологическая) модель является логическим представлением взаимосвязей объектов базы данных. Известны три разновидности инфологических моделей: иерархическая, сетевая и реляционная.
Иерархическая модель данных основана на графическом способе связей данных, и схема взаимосвязей объектов имеет вид перевёрнутого дерева. Каждому элементу соответствует только одна связь от элемента более высокого уровня. Поиск данных происходит по одной из ветвей дерева.
Достоинства СУБД иерархической модели – простота, быстродействие. Правда, если структура данных оказывается сложнее, чем обычная иерархия, то простота структуры иерархической базы становилась её недостатком.
В связи с этим для таких задач, как обработка заказов, была разработана новая сетевая модель данных. Она стала улучшенной иерархической моделью.
В сетевой модели данных каждый элемент может иметь более одного порождающего элемента, а графическое представление модели очень напоминает сеть. Она допускает усложнение «дерева» без ограничения количества связей, входящих в его вершину.
К достоинствам сетевых баз данных можно отнести гибкость, стандартизацию и быстродействие.
Но и иерархические , и сетевые базы данных были очень жёсткими, наборы отношений и структуру записей приходилось задавать наперёд, а изменение структуры базы данных обычно означало перестройку всей базы. Ко всему прочему, они были инструментами программистов. Чтобы получить ответ на запрос типа: «Какой товар наиболее часто заказывает компания ХХ?», программисту приходилось писать программу для навигации по базе данных. Реализация пользовательских запросов часто затягивалась на недели и месяцы, и к моменту появления запрошенной информации она часто уже оказывалась бесполезной.
Недостатки иерархической и сетевой моделей привели к появлению новой реляционной модели, созданной Коддом в 1970 году и вызвавшей всеобщий интерес. Реляционная модель была попыткой упростить структуру базы данных, и теперь все данные представлялись в виде простых таблиц, разбитых на строки и столбцы.
В 1985 году Кодд написал статью, где сформулировал двенадцать правил, которым должна удовлетворять любая база данных, претендующая на звание реляционной. С тех пор двенадцать правил Кодда считаются определением реляционной СУБД.
Можно сформулировать более простое определение.
Реляционной называется база данных, в которой все данные, доступные пользователю, организованы в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами.
В реляционной базе данных информация организована в виде таблиц, разделённых на строки и столбцы, на пересечении которых содержатся значения данных. У каждой таблицы имеется своё уникальное имя, описывающее её содержание.
Строки реляционной таблицы являются записями и хранят информацию об одном экземпляре объекта данных, представленного в таблице. Одинаковых записей в таблице не должно быть. Основное требование к реляционной базе данных состоит в том, что значения полей (столбцов таблицы) должны быть элементарными и неделимыми информационными единицами, что создаёт возможность применить в целях обработки информации математический аппарат реляционной алгебры. Наиболее популярные СУБД – dBase, FoxBase, FoxPro, Clarion, Paradox, Access и др.
Поле (столбец таблицы) – элементарная единица логической организации данных. Каждое поле таблицы имеет уникальное имя, при этом каждое из полей однородно, т.е. данные в нём имеют одинаковые тип и длину. Для описания поля используют имя и тип данных.
Поле, значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется ключевым полем. Если ключевое поле одно, то это простой ключ, если ключевых полей несколько, то ключ называется составным.
Запись – это совокупность значений связанных элементов данных. Экземпляр записи – это отдельная строка таблицы, содержащая конкретные значения её полей.
Таблица базы данных – это совокупность экземпляров записей одной структуры. Описание структуры базы данных содержит перечень полей записи и их основные характеристики.
2. технология работы с базами данных имеет несколько этапов, а именно: построение инфологической модели БД, создание структуры таблиц базы данных, обработку данных, содержащихся в таблицах, и вывод информации из БД.
На первом этапе создания базы данных строится инфологическая модель.
Для построения инфологической модели необходимо сделать анализ существующей базы данных, определить источник данных, посмотреть решаемые с помощью базы задачи и продумать проблемы, которые следует решать в будущем. Идентифицировав данные и задачи, которые следует решать, необходимо разделить их на группы, которые впоследствии станут таблицами БД.
Создание структуры таблиц базы данных предполагает определение групп и типов данных, которые будут храниться в таблицах, задание размера полей в каждой таблице и определение общих элементов таблиц-ключей.
Ввод и редактирование данных могут производиться двумя способами: с помощью специальных форм и непосредственно в таблице без использования форм.
Обработка информации в базе данных производится путём выполнения запросов или в процессе выполнения специально разработанной программы.
Запрос – это команда, формулируемая для СУБД, которая требует представить определённую, указанную в запросе, информацию. Язык SQL – это структурированный язык запросов. Запросы являются наиболее часто используемым аспектом SQL. Все запросы в SQL конструируются на базе команды SELECT (выбор).
Результатом выполнения запроса является таблица с временным набором данных (динамический набор). Записи динамического набора могут включать поля из одной или нескольких таблиц. На основе запроса можно построить отчёт или форму.
Для вывода информации из базы данных существует специальное средство – отчёты. Они позаоляют:
• Включать в отчёт выборочную информациюиз таблиц базы данных;
• Добавлять информацию, не содержащуюся в базе;
• Выводить итоговую информацию из базы данных;
• Располагать выводимую информацию в любом удобном виде;
• Включать в отчёт информацию из разных таблиц.
3. Широкий спектр применений программных средств накопления и зранения информации диктует необходимость разработки СУБД, отличающихся друг от друга функциональными возможностями и предназначенных для широкого круга пользователей: от новичка до системного программиста.
Современные базы данных можно разделить на три категории:
1. Программные продукты корпоративного направления – Oracle и MS SQL Server;
2. СУБД, предназначенные для работы с информационными массивами в небольших компаниях, - MS Access и Borland Interbase;
3. СУБД для Web, реализующих создание Web-сайтов с небольшими базами данных, - MySQL и опять-таки Borland Interbase.
Какими свойствами должна обладать СУБД в зависимости от этих категорий?
СУБД корпоративного направления должны быть надёжными, что обеспечивается резервным копированием; безопасными – иметь защиту от несанкционированного доступа; работать с огромными объёмами данных и обладать широкими функциональными возможностями.
Для небольших компаний программы работы с базами данных должны обладать не только надёжностью и функциональностью, но и работать без выделенного сервера.
СУБД для Web присуща высокая скорость обработки данных, нетребовательность к ресурсам и удобное удалённое администрирование.
Сегодня наиболее популярными СУБД являются Oracle, MS SQL Server, Borland Interbase, MySQL и MS Access.
4. Назначение этого широко известного программного продукта – решение локальных офисных задач с ограниченным объёмом данных и формирование отчётов по результатам работы, при этом отчёты могут быть представлены в стандартном для офисных приложений виде.
Большинство пользователей знают MS Access как компонент MS Office, предназначенный для работы с базами данных. Многие ли знают о его возможностях, достоинствах и недостатках?
А ведь MS Access – феноменальный программный продукт, реализованный по принципу “всё в одном”. Он одновременно является и средой разработки на двух языках программирования (Visual Basic и SQL), и GASE-средством, а также мощным и наглядным средством создания отчётов по результатам работы.
Используя только MS Access, можно производить полный цикл работ по проектированию до внедрения готовой программы. Только MS Access позволяет создавать программы, состоящие из одного файла, содержащего как текст программы, так и реляционную базу данных сложной структуры.
Программа позволяет формировать необходимые элементы как в электронном виде, так и в печатном. Кроме всего прочего, MS Access легко интегрируется с другими решениями от Microsoft. Это позволяет использовать программу MS Access как клиентскую часть информационного комплекса в связке с MS SQL Server, выступающей в качестве серверной части.
К недостаткам программы можно отнести ограниченный объём обрабатываемых данных и медлительность, поскольку MS Access является одной из самых медленных СУБД. Это накладывает ограничения на использование программы – не рекомендуется применять MS Access для базы, которая может разрастись свыше 100 Мбайт. Поэтому её надо осторожно использовать в проектах, которые с высокой степенью вероятности будут расширяться в дальнейшем.
Вопросы для самоконтроля:
2. Охарактеризуйте основные информационно-логические модели базы данных
3. Дайте определение и характеристику реляционной базе данных
4. Перечислите этапы обобщенной технологии работы с базами данных
5. На какие категории делятся современные СУБД?
6. Перечислите возможности, достоинства и недостатки MS Access
7. Перечислите современные СУБД для корпоративного применения
Тестовые задания
Какая программа Microsoft Office применяется для создания баз данных?
1. Access
2. Word
3. Excel
4. Power Point
Основными объектами базы данных являются …
1. таблицы
2. текст
3. рисунки
4. записи
База данных, состоящая из нескольких частей, хранящихся в различных ЭВМ вычислительной сети называется:
1. распределенная база
2. централизованная база
3. глобальная база
4. главная база
Организованная структура, предназначенная для хранения информации называется:
1. база данных
2. текстовый документ
3. электронная таблица
4. презентация
Системы управления базами данных относятся к:
1. прикладному программному обеспечению общего назначения
2. прикладному программному обеспечению специального назначения
3. вспомогательному программному обеспечению
4. базовому программному обеспечению
| Специальность (шифр), форма обучения | 030503.51, форма обучения дневная |
| Название дисциплины | «Информационные технологии в профессиональной деятельности» |
| Курс, семестр | 3 курс, 5 семестр |
| Ф.И.О. преподавателя – разработчика программы | Комина Лидия Вениаминовна |
Лекция 9