Базы данных и их назначение

Обычно данные в базе данных называют перманентными или постоянными. Под словом перманентные (persistent) подразумеваются данные, которые отличаются от других, более изменчивых данных, таких как промежуточные результаты, входные и выходные данные, управляющие операторы, программные управляющие блоки и вообще временные (transient) по своей сути данные. Точнее говоря, можно утверждать, что данные в базе остаются «перманентными», поскольку после того, как они были приняты средствами СУБД для помещения в базу, удалить их из нее впоследствии можно лишь с помощью соответствующего явного запроса к базе данных, но не как результат какого-либо побочного эффекта от выполнения некоторой программы. Таким образом, можно дать следующее определение термину «база данных».

База данных – это некоторый набор перманентных (постоянных) данных, используемых прикладными системами какого-либо предприятия.

Здесь слово «предприятие» - общий термин для относительно независимой коммерческой, научной, технической или любой другой организации или предприятия. Предприятие может состоять всего из одного человека (с небольшой частной базой данных), быть целой корпорацией или другой крупной организацией (с очень большой общей базой данных) либо представлять собой нечто среднее между этими крайними случаями.

Рассматривая вопрос о том, зачем вообще нужны базы данных и системы управления ими, необходимо учитывать то, какая система рассматривается – однопользовательская или многопользовательская, что определяет многочисленные дополнительные преимущества использования многопользовательских систем. Для однопользовательских СБД можно выделить следующие преимущества их использования:

§ Компактность. Нет необходимости в создании и ведении многотонных бумажных аналогов (например, карточек).

§ Скорость. Компьютер может выбирать и обновлять данные гораздо быстрее человека. В частности, с его помощью можно быстро получать ответы на произвольные вопросы, возникающие в процессе работы, не затрачивая времени на визуальный поиск или поиск вручную.

§ Низкие трудозатраты. Нет необходимости в утомительной работе над картотекой вручную. Механическую работу машины всегда выполняют лучше.

§ Актуальность. В случае необходимости под рукой в любой момент времени имеется точная свежая информация.

В многопользовательской системе эти преимущества приобретают еще большее значение, где база данных, вероятно, больше и сложнее, чем в однопользовательской. Кроме того многопользовательская среда имеет дополнительное преимущество: СБД предоставляет предприятию средства централизованного управления его данными (именно возможность такого управления является наиболее ценным свойством баз данных).

Преимущества централизованного подхода к управлению данными:

§ Возможность совместного доступа к данным. Это возможность доступа не только нескольких приложений баз данных, но и возможность разработки новых приложений для работы с этими же данными;

§ Сокращение избыточности данных. Если не использовать базы данных, а использовать несколько приложений, каждое из которых осуществляет хранение своих данных в своих файлах, то появляется возможность дублирования одних и тех же данных. Здесь не говорится о том, что избыточность может быть устранена полностью. Иногда по тем или иным причинам требуется наличие нескольких копий хранимых данных. Однако такая избыточность должна строго контролироваться СУБД;

§ Устранение противоречивости данных (до некоторой степени). Это следствие из предыдущего пункта, так как при дублировании одних и тех же данных операция согласования значений двух копий осуществляется вручную. Если используются базы данных, то контроль согласованности их значений возлагается на СУБД, что гарантирует отсутствие противоречивости – если обновление значений будет вноситься в одну копию, то оно автоматически будет распространяться на все остальные. Этот процесс называется распространением обновлений (propagating updates);

§ Возможность поддержки транзакций.

Транзакция (transaction) – логическая единица работы, обычно включающая несколько операций базы данных. Примером, может быть перевод денег с одного счета на другой. Здесь, соответственно, имеются две операции: снятие денег с одного счета и внесение их на другой. Внесение этих двух операций в одну транзакцию будет гарантировать, что обе операции либо будут выполнены вместе, либо не будет выполнена ни одна.

Замечание: Указанное свойство неделимости обычно называется свойством атомарности. Оно не является единственным преимуществом от использования транзакций.

§ Обеспечение целостности данных. Данная задача заключается в гарантированной поддержке корректности данных в базе. Для решения этой задачи администратор данных определяет ограничения целостности (integrity constraints), иначе называемые бизнес-правилами, которые будут применяться при любой попытке внести какие-либо изменения в соответствующие данные.

§ Организация защиты данных. Так как имеется полный контроль над базой данных, то становится возможным определить доступ к ней только через определенные каналы. Для этой цели устанавливаются ограничения защиты (security constraints) или правила, которые будут проверяться при любой попытке доступа к уязвимым данным. Можно устанавливать различные правила для различных типов доступа (выборка, вставка, удаление и т.д.) к каждому из элементов информации в базе данных.

§ Возможность балансировки противоречивых требований. Зная требования всего предприятия можно структурировать базу данных таким образом, чтобы обслуживание было наилучшим для всего предприятия.

§ Возможность введения стандартизации. Можно обеспечивать соблюдение всех стандартов, регламентирующих представление данных в системе. Стандарты могут быть частными, корпоративными, ведомственными, промышленными, национальными, интернациональными. Этот аспект важен с точки зрения обмена и пересылки данных между системами.

§ Независимость данных. Данное преимущество состоит в том, что приложения доступа к базам данных не зависят от физической структуры хранения данных в базе данных. В приложениях, не использующих базы данных, в зависимости от изменений в структуре физического хранения данных меняется и слои доступа к данным приложения (такие приложения называются зависимыми от данных).

Дата добавления: 2014-01-13