Понятие базы данных

Основные понятия теории баз данных

Система управления базами данных

Технология хранения и поиска информации.

В самом широком смысле любая программа имеет дело с некоторой внешней по отношению к ее коду информацией, задающей какие-либо параметры или режим ее работы. Такую информацию также называют данными программы. Очевидно, что в зависимости от типа решаемых задач проблемы организации работы с данными будут качественно различными. В подавляющем большинстве случаев при решении хозяйственных, экономических и финансовых задач приходится иметь дело с обширными специфически структурированными и взаимозависимыми массивами данных. Такие сложные наборы данных традиционно принято называть базами данных.

Базу данных (БД) можно определить как унифицированную совокупность данных, совместно используемую различными задачами в рамках некоторой единой автоматизированной информационной системы (ИС).

Теория управления базами данных как самостоятельная дисциплина начала развиваться приблизительно с начала 50-х годов двадцатого столетия. За это время в ней сложилась определенная система фундаментальных понятий. Приведем некоторые из них.

Предметной областью принято называть часть реального мира, подлежащую изучению с целью организации управления в этой сфере и последующей автоматизации процесса управления. В рамках данной книги для нас в первую очередь представляют интерес предметные области, так или иначе связанные со сферой экономики и финансов.

Объектом называется элемент информационной системы, сведения о котором хранятся в базе данных. Иногда объект также называют сущностью (от англ, entity). Классом объектов называют их совокупность, обладающую одинаковым набором свойств.

Атрибут - это информационное отображение свойств объекта. Каждый объект характеризуется некоторым набором атрибутов.

Ключевым элементом данных называются такой атрибут (или группа атрибутов), который позволяет определить Значения других элементов-данных. Запись данных (англ, эквивалент record) - это совокупность значений связанных элементов данных.

Первичный ключ - это атрибут (или группа атрибутов), который уникальным образом идентифицируют каждый экземпляр объекта (запись). Вторичным ключом называется атрибут (или группа атрибутов), значение которого может повторяться для нескольких записей (экземпляров объекта). Прежде всего вторичные ключи используются в операциях поиска записей.

Процедуры хранения данных в базе должны подчиняться некоторым общим принципам, среди которых в первую очередь следует выделить: целостность и непротиворечивость данных, под которыми понимается как физическая сохранность данных, так и предотвращение неверного использования данных, поддержка допустимых сочетаний их значений, защита от структурных искажений и несанкционированного доступа; минимальная избыточность данных обозначает, что любой элемент данных должен храниться в базе в единственном виде, что позволяет избежать необходимости дублирования операций, производимых с ним.

Программное обеспечение, осуществляющее операции над базами данных, получило название СУБД - система управления базами данных. Очевидно, что его работа должна быть организована таким образом, чтобы выполнялись перечисленные принципы.

Основные требования к СУБД.

1. Непротиворечивость данных. Не должно быть такой ситуации, когда заказывается отсутствующий на складе товар или в результате ошибки ввода информация о покупателе в заказе не соответствует данным картотеки покупателей. Такое требование называется тре­бованием целостности. Целостность базы данных подразумевает поддержание полной, непротиворечивой и адекватно отражающей предметную область информации.

С требованием целостности данных связано понятие транзакции.

Транзакция – это последовательность операций над БД, рас­сматриваемых как единое целое (то есть или все, или ничего). На­пример, при оформлении заказа на определенный товар в системе нужно выполнить такие операции: регистрацию заказа и резервиро­вание определенного количества товара, а также уменьшение дан­ного товара на складе. Если на любом этапе изменения данных про­изойдет сбой, то целостность БД будет нарушена. Для предотвра­щения подобных нарушений вводится транзакция «Оформление заказа», в которой над БД либо должны произвестись все необходимые операции (товар продан, уменьшен его запас на складе), либо должен произойти возврат к исходному состоянию (товар не про­дан, его количество на складе не изменилось).

2. Актуальность хранимых данных. В любой момент времени ин­формация, содержащаяся в БД, должна быть современной.

3. Многоаспектное использование данных – поступление ин­формации из различных источников в единую БД и возможность ее использования любым отделом предприятия в соответствии с пра­вами доступа и функциями.

4. Возможность модификации системы – возможность ее расши­рения и модификации данных, а также дополнение новыми функ­циями без ущерба для системы в целом.

5. Надежность – целостность БД не должна нарушаться при технических сбоях.

6. Скорость доступа – обеспечение быстрого доступа к требуе­мой информации.

СУБД осуществляют взаимодействие между БД и пользователя­ми системы, а также между БД и прикладными программами, реа­лизующими определенные функции обработки данных.

СУБД обеспечивают надежное хранение больших объемов дан­ных сложной структуры во внешней памяти компьютера и эффек­тивный доступ к ним. К основным функциям СУБД относятся:

• непосредственное управление данными во внешней и опера­тивной памяти и обеспечение эффективного доступа к ним в про­цессе решения задач;

• поддержание целостности данных и управление транзак­циями;

• ведение системного журнала изменений в БД для обеспечения восстановления БД после технического или программного сбоя;

• реализация поддержки языка описания данных и языка за­просов;

• обеспечение безопасности данных;

• обеспечение параллельного доступа к данным нескольких пользователей.

Дата добавления: 2014-01-07