Сущность и основные понятия систем управления базами данных

Практически в любой сфере человеческой деятельности прихо­дится в той или иной мере собирать, хранить и использовать раз­личные данные. При этом используются разные способы и техноло­гии работы с ними: внешне бессистемные (но понятные владельцу) записи в личных записных книжках, упорядоченная регистрация информации в журналах, ведение систематизированных картотек, обработка документов в организованном комплексе делопроизвод­ства и т. п.

При всем разнообразии упомянутых методов и средств можно выделить общие признаки, характеризующие работу с данными:

— собираемые, хранимые и обрабатываемые данные относятся к определенной и ограниченной области деятельности, характер­ной для людей, их использующих, и называемой предметной об­ластью',

— сами данные разбиты на определенные компоненты, различ­ным образом связанные друг с другом, т. е. они структурированы и упорядочены;

— имеются определенные методы поиска и извлечения (вы­борки) необходимой информации и ее представления.

Совокупность структурированных и упорядоченных данных, относящихся к определенной предметной области, называется ба­зой данных (БД), а система методов и средств сбора, регистрации, хранения, упорядочения, поиска, выборки и представления ин­формации в БД называется системой управления базой данных (СУБД).

При значительных объемах информации, хранящейся в БД, или при существенной ее значимости для деятельности возникает про­блема надежности и скорости обработки данных. Эта проблема во многом может быть решена за счет использования компьютерных технологий. Соответствующие СУБД получили довольно широкое распространение, и значительную их часть составляют системы, основывающиеся на реляционном подходе.

В рамках этого подхода объекты, составляющие предметную область, описываются как совокупности атрибутов (свойств), нахо­дящихся в определенных отношениях (связях) друг с другом (от­сюда и название реляционный: от англ. relation — отношение). Конкретная форма представления этой совокупности часто прини­мает вид таблицы.

Рассмотрим пример. Данные о сотрудниках некоторой проект­ной организации включают в себя:

— табельный номер сотрудника;

— фамилию, имя и отчество;

— дату рождения;

— домашний адрес;

— домашний телефон;

— дату поступления на работу;

— место работы;

— служебный телефон;

— должность;

— оклад;

— надбавку за стаж работы;

— проект, в котором участвует сотрудник;

— надбавку за участие в проекте.

Эти данные можно представить в виде таблицы, в которой каж­дому виду данных соответствует свой столбец, а каждому конкрет­ному сотруднику — строка (табл. 11.1).

Каждая строка этой таблицы (отношения) называется записью, а ее отдельный элемент, соответствующий тому или иному столб­цу, — полем.

Таблица 11.1 представляет собой лишь небольшой фрагмент БД, но его свойства весьма показательны.

Во-первых, некоторые поля являются достаточно сложными и содержат данные, которые можно (и нужно) разбить на более мел­кие компоненты (это поля, содержащие фамилию, имя и отчество, даты, адрес, место работы).

Во-вторых, по отдельным полям данные в различных записях дублируются, что не оправдано с точки зрения затрат на хранение (сведения о надбавках).

Так, второе поле должно быть разбито на три компонента, со- держащиё по отдельности фамилию, имя и отчество сотрудника; третье и шестое поля с датами также необходимо разбить на три — с числом, месяцем и годом; в поле с домашним адресом надо выделить первый компонент, указывающий на регион (Москва или Московская область); а поле с указанием места работы разделить на два — номер отдела и номер помещения.

Для исключения хранения излишней информации из табл. 11.1 необходимо убрать поля, касающиеся свойств объектов, отличных от персонала, и создать для них свои отношения: «Отдел» (табл! 11.3) и «Проект» (табл. 11.4), «Надбавки» (табл. 11.5). Тогда отношение «Персонал» будет описано табл. 11.2.

Описанные действия по представлению данных в теории и практике создания БД называют нормализацией.

В каждом отношении (таблице) одно из полей должно играть роль первичного ключа, однозначно идентифицирующего конк­ретную запись, т. е. имеющего уникальное значение для каждой записи. В отношении «Персонал» это табельный номер, в отноше­нии «Отдел» — номер отдела, в отношении «Проект» — наименова­ние проекта, в отношении «Надбавки» — стаж работы.

Некоторые из остальных полей отношений могут выполнять роль вторичных ключей, по значениям которых могут осуществ­ляться различные операции: поиск и выборка данных.

Представленные в табл. 11.2—11.5 отношения связаны друг с другом через отдельные поля: отношения «Персонал» и «Отдел» — через поле «Номер отдела» (соответственно вторичный и первич­ный ключи); отношения «Персонал» и «Проект» — через поле «На­звание проекта» (соответственно вторичный и первичный ключи). Связь отношений «Персонал» и «Надбавки» осуществляется через поля «Дата поступления на работу» (составной вторичный ключ) и «Стаж работы» (первичный ключ), но не непосредственно, а через процедуру вычисления стажа работы по значению даты поступле­ния на работу.

Представленное в описанном примере структурирование и упо­рядочивание данных в целом характерно для всех систем управ­ления БД и для различных программ отличается в деталях.

Дата добавления: 2014-11-29