Основные функции СУБД

Основными функциями СУБД являются:

· функции описания данных;

· функции записи и считывания данных;

· функции выборки и преобразования данных.

Функции описания данных обеспечивают описание записей, их атрибутов, ключей и связей между записями разных типов. Описания производятся средствами языка описания данных, который имеется в каждой СУБД. Описания данных сохраняются в словаре данных.

В реляционных СУБД словарь данных включает описания перечня таблиц (отношений), описания атрибутов (столбцов, полей) таблиц, описание индексов таблиц и связей между таблицами.

Индекс - это совокупность служебных данных, используемых для быстрого поиска информации в таблице и контроля ее логической целостности.

Первичный ключ таблицы реляционной СУБД обычно выступает не только как уникальный идентификатор записи, но и как индекс, с помощью которого СУБД может быстро отыскать требуемую запись.

Словарь данных сохраняется в БД и в дальнейшем используется СУБД при выполнении функций размещения данных в БД, организации доступа к ним и их выборки из БД.

В большинстве СУБД словарь данных может заполняться как в диалоговом, так и в пакетном режиме по инструкциям на языке описания данных, выдаваемым СУБД из прикладной программы.

В MS Access описание данных обычно производится в диалоговом режиме. При описании данных создается перечень таблиц БД, и для каждой из них средствами Конструктора таблиц определяются имя, тип данных и характеристики атрибутов (полей таблицы), а также первичный ключ. (Подробнее см. методические указания по Access, стр. 8-11). Кроме этого, в словаре данных Access хранятся описания связей между таблицами (см. стр. 20-21 методички).

Функции записи и считывания данных обеспечивают размещение данных в БД и их считывание с учетом описания данных и принятых в данной СУБД правил размещения данных на носителе.

Каждая СУБД придерживается определенных правил размещения данных в файлах операционной системы. Данные хранятся в определенных местах файлов с учетом принятых в данной СУБД правил размещения данных на их носителях файловой системы. Прикладные программы обычно "не знают" как данные хранятся в файлах БД. Для сохранения атрибутов записей прикладная программа передает их СУБД, а она, в свою очередь, размещает данные в БД. При считывании прикладная программа передает СУБД ключ записи, по которому та выбирает атрибуты записи и передает их прикладной программе.

Различные СУБД хранят данные на носителях по-разному. Одни системы (dBase, FoxPro) каждую таблицу хранят в отдельном файле определенной структуры. Описание таблицы хранится в заголовке файла данных. Индексы таблиц хранятся в отдельных от них файлах. Другие СУБД (Oracle, MS SQL-server, Access) словарь данных, все таблицы и индексы хранят в одном файле очень сложной структуры. Поэтому "добраться" до данных, хранящихся в БД, управляемых этими СУБД, без их использования практически невозможно.

Для непосредственной записи и считывания данных из файлов СУБД обычно используют средства операционной системы. Однако некоторые СУБД (например, Oracle) для оптимизации хранения и доступа к данным иногда обращаются к носителям напрямую, без использования функций операционной системы.

Базовые операции по записи и считыванию данных выполняются СУБД при обращениях из прикладных программ. Однако большинство СУБД имеют также развитые средства диалогового ввода и корректировки данных, а также средства пакетной (автоматизированной) корректировки данных. В Access диалоговый ввод и корректировка данных осуществляются в режиме таблицы или в режиме работы с формами.

Функции пакетной корректировки данных обычно так или иначе увязываются со средствами организации запросов к БД. Это могут быть запросы на автоматическое удаление записей БД, удовлетворяющих определенным критериям, или запросы на автоматическое изменение данных по заданным правилам. Например, если фирма ведет прайс-лист в рублях и иностранной валюте, то цены в рублях могут быть автоматически пересчитаны средствами СУБД при изменении курса за счет выполнения запроса на изменение данных. В Access - это запросы на создание таблицы, обновление, добавление и удаление записей, а также операция замены данных в таблице.

Кроме того, большинство СУБД имеют развитые средства экспорта-импорта данных из других источников. Это необходимо для того, чтобы передавать хранящиеся в БД записи во внешние (не использующие данную СУБД) программные системы, а также получать данные от них. В частности, Access позволяет обмениваться данными с другими БД Access, БД других СУБД, электронными таблицами Excel и Lotus, а также текстовыми файлами (см. стр. 45-47 методички).

Функции выборки и преобразования данных в СУБД реализуются с помощью средств организации запросов.

Средства организации запросов к БД являются механизмами, позволяющими выбирать определенные подмножества данных из БД по явному требованию пользователя или по запросу от прикладной программы. В полной мере средства организации запросов к иерархическим или сетевым базам данных обычно могут быть использованы только программистами. В реляционных СУБД используются стандартизованные средства организации запросов. Поэтому, даже очень сложные запросы к реляционным БД могут быть сформулированы конечным пользователем, а не только программистом.

Основным языком запросов для подавляющего большинства реляционных СУБД является SQL (Structured Query Language - структурированный язык запросов). Существует система стандартов на SQL, которых придерживаются все основные производители СУБД. В то же время, во многих СУБД реализованы различные расширения SQL, отличающиеся друг от друга. Они предназначены либо для описания очень сложных процедур обработки данных, которые нельзя описать стандартными средствами SQL (хранимые процедуры), либо для обработки нестандартных типов данных (например, графики, аудио- и видеоданных).

Помимо SQL используется язык запросов QBE (Query-by-Example - запрос по образцу). QBE-запросы составляются путем заполнения форм запросов в диалоговом режиме. При исполнении QBE-запросов они сначала переводятся в запросы SQL, а потом уже SQL-запрос исполняется СУБД. QBE-запросы ориентированы на начинающих пользователей, не знакомых с SQL, но не включают всех его возможностей.

В СУБД Access поддерживаются следующие формы QBE-запросов:

· Различные разновидности запросов на выборку;

· Перекрестный запрос;

· Запросы на изменение БД (создание таблицы, обновление, удаление, добавление записей).

Запрос - это объект БД, допускающий многократное использование.

Запросы на выборку используются для отбора интересующих пользователя данных из одной или нескольких взаимосвязаных таблиц. Запрос на выборку не порождает новых данных, а создает только виртуальное отношение из нескольких уже существующих. Запросы могут представлять имеющиеся в таблицах данные и вычислять новые на основе существующих (вычисляемые поля). Разновидностью запросов на выборку являются итоговые запросы, которые вычисляют различные статистические показатели по тем или подмножествам существующих таблиц (сумма, среднее, максимальное и минмальное значения, стандартное отклонение и т.д.). Данные в запросе на выборку могут быть тем или иным способом упорядочены.

Перекрестные запросы применяются в тех случаях, когда необходимо объединить данные нескольких строк в одну, где в качестве заголовков столбцов выступают значения тех или иных атрибутов записи. Перекрестные запросы очень удобны для построения различного рода классификаций.

Запросы на изменение БД предназначены для преобразования содержащихся в таблицах данных. С их помощью можно изменить содержимое таблиц, удалить выбранные строки, а также создавать новые таблицы из уже существующих. Функции пакетной корректировки данных выполняются именно этой группой запросов.

Дата добавления: 2014-11-20