Краткая терминология

Теория баз данных

Базы данных (БД) – это один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации. Примерами баз данных может служить телефонная книга, каталог товаров, штатное расписание, информация по владельцам автомобилей и т.д.

Для создания баз данных необходимы разработки механизмов для извлечения информации из баз данных, ее корректировки в базах и способов представления на экране и носителях информации (бумажные и электронные). Для этих целей предназначена система управления базами данных (СУБД)

СУБД – это система программного обеспечения, представляющая доступ к данным многих пользователей. СУБД обеспечивает правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также простой и понятный интерфейс.

Основой баз данных является информация (данные) о конкретной группе предметов (объектах). Как правило, базы данных создаются для какого-либо предприятия (организации) в целом. Информацией (данными) пользуются различные структурные единицы предприятия, причем каждая единица использует одни и те же данные. В зависимости от конкретных ситуаций, круга выполняемых задач, прав доступа для каждой структурной единицы информация из базы данных может быть выдана в различных форматах данных.

Важным в проектировании баз данных является терминология – однозначное толкование назначения конкретных данных, их типа и структуры (главная задача для чего будет использоваться информация из базы). Создание единой терминологии позволяет разрешить конфликтные ситуации при проектировании и потому является одним из сложных этапов в создании базы данных.

Объект – это нечто существующее и различимое, обладающее набором свойств. Отличие одно объекта от другого определяется конкретными значениями имеющихся свойств. Объекты бывают материальные и идеальные или абстрактные.

Сущность – отображение объекта в памяти компьютера.

Параметр — конкретное значение любого из свойств объекта.

Атрибут — конкретное значение любого из свойств сущности.

Таблица — некоторая регулярная структура, состоящая из конечного числа записей (строк). Как правило, в базах данных используются двумерные массивы (матрицы).

Запись — это одна строка таблицы (или нескольких таблиц), полностью описывающая одну сущность. Каждая запись состоит из конечного числа полей.

Поле — это один элемент записи, в котором хранится конкретное значение атрибута.

Ключевым элементом данных (ключом) называется такой атрибут, по значению которого можно определить значения других атрибутов.

Первичный ключ – это атрибут или группа атрибутов, которые однозначно определяют каждую запись в таблице. Первичный ключ всегда должен быть уникальным, то есть его значения не должны повторяться.

Альтернативный ключ – это отличные от первичного ключа атрибут или группа атрибутов, которые также однозначно определяют каждую запись в таблице. Например: сущность «Служащий» имеет атрибуты: идентификатор служащего (табельный номер), фамилия, имя, отчество, должность, оклад. Первичным ключом назначим поле «Идентификатор служащего». Альтернативным ключом назначим группу полей «Фамилия», «Имя», «Отчество» (только в том случае, если нет тройных тезок).

Связь – это функциональная зависимость между сущностями. Если между некоторыми сущностями существует связь, то атрибуты из одной сущности ссылаются или некоторым образом связаны с атрибутами другой сущности.

Хранимая процедура – это приложение (программа), объединяющая запросы пользователя и процедурную логику и хранящаяся в базе данных.

Правило – это логическое условие, определяющее значение одного атрибута в зависимости от значения другого атрибута (или группы атрибутов). С помощью правила контролируется достоверность вводимой информации.

Ограничение – это логическое условие, накладывающее ограничение (интервал допустимых значений) на значение атрибута.

Триггер – это предварительно определенное действие или последовательность действий, автоматически осуществляемых при выполнении операций обновления, добавления или удаления данных. Триггер выполняется автоматически при выполнении указанных действий и не может быть отключен. Триггер включает в себя:

· правила или ограничения,

· событие, которое требует проверки правил и ограничений,

· предусмотренные действия, которые выполняются с помощью процедуры или последовательности процедур.

Словарь данных — это централизованное хранилище сведений о сущностях, взаимосвязях между сущностями, их источниках, значениях, использовании и форматах представления.

3. Информационные модели

При создании баз данных рассматривают два вида информационных моделей: информационная модель предприятия и информационная модель данных.

Информационная модель предприятия строится на втором этапе проектирования базы данных. Здесь определяются структурные подразделения фирмы, которые используют информацию из базы данных, и направление движения потоков информации между структурными подразделениями фирмы.

Информационная модель данных имеет более сложную структуру. Здесь отображаются:

· источники возникновения информации,

· структурные подразделения фирмы, которые создают или используют информацию,

· переходы от одного типа модели к другому,

· подразделения потребителей информации.

Концептуальная модель данных — это совокупность концептуальных требований, выдвинутых сотрудниками структурных подразделений фирмы. В результате отображения концептуальной модели на СУБД будет получена логическая модель данных. В процессе отображения концептуальной модели подбирается такая СУБД, которая в полной мере может удовлетворить требования заказчика. Если по каким-либо причинам выполнить требования заказчика не удается, то разработчик должен предоставить заказчику убедительные аргументы и убедить заказчика снизить концептуальные требования. Процесс согласования концептуальных требований трудоемкая и длительная процедура. После построения логической модели необходимо составить письменный протокол, в котором перечислить все концептуальные требования и операции по обработке информации в базе данных [5].

При переходе от концептуальной к логической модели необходимо обеспечить следующее условие: внешние модели никак не связаны с типом физической памяти, где хранятся данные базы данных, и методами обработки этих данных. Это условие называется первым уровнем независимости данных. Далее общая логическая модель данных разделяется на некоторые составные части, которые называют внешними моделями. Внешняя модель— это та часть общей логической модели данных, с которой работает конкретное структурное подразделение фирмы. Границы разделения внешних моделей не четкие, то есть одни и те же данные могут получать различные структурные подразделения фирмы, но пополнять и редактировать данные может только одно конкретное подразделение. Форма отображения одних и тех же данных в разных подразделениях может быть различной. В зависимости от поставленных целей логическая модель данных может быть либо иерархической, либо сетевой, либо реляционной.

Отображение логической модели на конкретные технические средства называется физической моделью данных. Физическая модель строится на пятом этапе проектирования базы данных. При построении физической модели определяются технические характеристики персонального компьютера: объем оперативной памяти, необходимый объем памяти на жестком диске и т. д. Кроме того, на этом этапе определяют количество и типы индексов, методы доступа к данным. При переходе от логической модели к физической модели необходимо обеспечить выполнение условия: концептуальная модель допускает некоторое расширение требований к базе данных без переделки самой базы данных. Это условие называется вторым уровнем независимости данных. Второй уровень независимости данных достигается, как правило, за счет хорошей техники и дисциплины программирования (например, константа задается только один раз, а ее значение передается всем подпрограммам через параметры).

4. Типы логических моделей

Существует три типа логических моделей: иерархическая, сетевая и реляционная.

Дата добавления: 2014-01-07