Disciplina: Informacijske tehnologije u menadžmentu

Tema: Klasifikacija baze podataka

Moskva 2004

PLAN

1. Klasifikacija DBMS-a.

2. Funkcionalnost DBMS-a.

3. Modeli opisa baze podataka.

Baza podataka Informacijski model domene skup je međusobno povezanih podataka pohranjenih zajedno s minimalnom redundancijom tako da se može optimalno koristiti za jednu ili više aplikacija. Podaci (datoteke) pohranjuju se u vanjsku memoriju i koriste se kao ulaz za rješavanje problema.

DBMS je program koji implementira centralizirano upravljanje podacima pohranjenim u bazi podataka, pristup njima, njihovo ažuriranje.

Sustavi za upravljanje bazama podataka mogu se klasificirati prema načinu uspostavljanja odnosa između podataka, prirodi funkcija koje obavljaju, opsegu primjene, broju podržanih modela podataka, prirodi jezika koji se koristi za komunikaciju s bazom podataka i drugim parametri.

DBMS klasifikacija:

Prema funkcijama koje obavljaju DBMS se dijele na operativne i informacijske;

Prema opsegu primjene DBMS se dijele na univerzalne i problemski orijentirane;

Prema komunikacijskom jeziku koji se koristi, DBMS-ovi se dijele na zatvorene, koji imaju svoje neovisne jezike za komunikaciju korisnika s bazama podataka, i otvorene, u kojima se za komunikaciju s bazama podataka koristi programski jezik proširen operatorima jezika za manipulaciju podacima. baza podataka;

Sukladno broju podržanih razina modela podataka, DBMS se dijele na jedno-, dvo-, trorazinske sustave;

Prema načinu uspostavljanja veza između podataka razlikuju se relacijske, hijerarhijske i mrežne baze podataka;

Prema načinu organiziranja pohrane podataka i obavljanja funkcija obrade, baze podataka se dijele na centralizirane i distribuirane.

Centralizirani sustavi baza podataka s mrežnim pristupom pretpostavljaju dvije glavne arhitekture - datoteku-poslužitelj ili klijent-poslužitelj.

Arhitektura poslužitelja datoteka. Pretpostavlja dodjelu jednog od mrežnih strojeva kao središnjeg (glavnog poslužitelja datoteka), gdje je pohranjena zajednička centralizirana baza podataka. Svi ostali strojevi djeluju kao radne stanice. Datoteke baze podataka prema zahtjevima korisnika prenose se na radne stanice, gdje se uglavnom obrađuju. S velikim intenzitetom pristupa istim podacima padaju performanse informacijskog sustava.

Arhitektura klijent-poslužitelj. Ovaj model interakcije između računala na mreži zapravo je postao standard za moderne DBMS. Svako od računala spojenih na mrežu i čine ovu arhitekturu igra svoju ulogu: poslužitelj posjeduje i upravlja informacijskim resursima sustava, klijent ih ima priliku koristiti. Osim pohranjivanja centralizirane baze podataka, poslužitelj baze podataka upravlja većim dijelom obrade podataka. Zahtjev za podacima koji izdaje klijent (radna stanica) generira pretraživanje i dohvaćanje podataka na poslužitelju. Ekstrahirani podaci prenose se mrežom od poslužitelja do klijenta. Specifičnost klijent-poslužiteljske arhitekture je korištenje SQL upitnog jezika.

Poslužitelj baze podataka je DBMS koji istovremeno obrađuje zahtjeve svih radnih stanica. Klijent i poslužitelj su u pravilu geografski odvojeni jedan od drugoga i u tom slučaju čine distribuirani sustav obrade podataka.

Karakteristike DBMS-a su:

Izvođenje;

Osiguravanje integriteta podataka na razini baze podataka;

Osiguravanje sigurnosti podataka;

Sposobnost rada u višekorisničkim okruženjima;

Mogućnost uvoza i izvoza podataka;

Pružanje pristupa podacima korištenjem SQL jezika;

Mogućnost izrade zahtjeva;

Dostupnost alata za razvoj aplikativnih programa.

Performanse DBMS-a se procjenjuju:

Vrijeme izvršenja zahtjeva;

Brzina traženja informacija;

Vrijeme uvoza baza podataka iz drugih formata;

Brzina operacija (kao što su ažuriranje, umetanje, brisanje);

Vrijeme generiranja izvješća i drugi pokazatelji.

Sigurnost podataka postiže se:

Šifriranje aplikacijskih programa;

Šifriranje podataka;

Zaštita lozinkom;

Ograničenje pristupa bazi (tablici, rječniku itd.).

Osiguravanje integriteta podataka podrazumijeva postojanje načina koji osiguravaju da podaci u bazi podataka uvijek ostanu točni i potpuni. Cjelovitost podataka mora biti osigurana bez obzira na način na koji se podaci unose u memoriju (online, importom ili posebnim programom). DBMS koji se trenutno koriste imaju sredstva za osiguranje integriteta podataka i pouzdane sigurnosti.

Sustav za upravljanje bazom podataka upravlja podacima u vanjskoj memoriji, osigurava pouzdanu pohranu podataka i podršku za odgovarajuće jezike baze podataka. važna funkcija DBMS je funkcija upravljanja RAM međuspremnicima. Obično DBMS rade s bazama podataka velike veličine, često premašujući veličinu glavne memorije računala. Razvijeni DBMS održavaju vlastiti skup RAM međuspremnika s vlastitom disciplinom za njihovu zamjenu.

Najrašireniji sustavi za upravljanje bazama podataka su Microsoft Access i Oracle.

Faze rada u DBMS-u su:

Izrada strukture baze podataka, tj. definiranje popisa polja koja čine svaki zapis tablice, vrste i veličine polja (numerička, tekstualna, logička itd.), definiranje ključnih polja za osiguravanje potrebnih veza između podataka i tablica;

Unos i uređivanje podataka u tablicama baze podataka korištenjem standardnog obrasca prikazanog prema zadanim postavkama u obliku tablice i korištenjem ekranskih obrazaca koje je korisnik posebno izradio;

Obrada podataka sadržanih u tablicama na temelju upita i na temelju programa;

Izlaz informacija iz računala uz korištenje izvješća i bez korištenja izvješća.

Ove faze rada provode se pomoću različitih naredbi.

Centralizirana baza podataka omogućuje jednostavnost upravljanja, bolju iskorištenost podataka na terenu pri obavljanju udaljenih upita, veći stupanj konkurentnosti obrade, niže troškove obrade.

Distribuirana baza podataka uključuje pohranjivanje i izvršavanje funkcija upravljanja podacima u nekoliko čvorova i prijenos podataka između tih čvorova u procesu izvršavanja upita. U takvoj bazi podataka ne samo da se njezine različite tablice mogu pohraniti na različitim računalima, već i različiti fragmenti jedne tablice. U isto vrijeme, korisniku nije važno kako je organizirana pohrana podataka, on radi s takvom bazom podataka kao s centraliziranom.

Poznata su tri tipa modela opisa baze podataka - hijerarhijski, mrežni i relacijski, čija je glavna razlika priroda opisa odnosa i interakcije između objekata i atributa baze podataka.

Hijerarhijski model uključuje korištenje struktura stabla koje se sastoje od određenog broja razina za opisivanje baze podataka. "Stablo" je hijerarhija elemenata koji se nazivaju čvorovi. Elementi se shvaćaju kao popis, zbirka, skup atributa, elementi koji opisuju objekte.

Primjer jednostavne hijerarhijske strukture je administrativna struktura visokog učilišta čiji su elementi: "Sveučilište - fakultet - grupa". Na svakoj razini hijerarhije dane strukture mogu se koristiti različiti atributi. Na primjer, atributi treće razine mogu biti: specijalizacija grupe, broj članova, prezime voditelja grupe i drugi.

U ovom modelu postoji korijenski čvor, ili jednostavno korijen - "Sveučilište", koji je na najvišoj razini hijerarhije, te stoga nema čvorova iznad sebe. Svaki čvor modela ima samo jedan početni, koji je na višoj razini u odnosu na njega, a na sljedećim razinama klasifikacije može imati jedan, dva ili više čvorova ili ih uopće ne imati.

Principi hijerarhije:

Hijerarhija uvijek počinje u korijenskom čvoru (ili glavnom čvoru);

Izvorni čvor iz kojeg se stablo gradi naziva se korijenski čvor ili jednostavno korijen, a jedno stablo može imati samo jedan korijen;

Čvor može sadržavati jedan ili više atributa koji opisuju objekt koji sadrži;

Generirani čvorovi mogu se ugraditi u "stablo" i u vodoravnom i u okomitom smjeru;

Podređenim čvorovima se može pristupiti samo preko nadređenog čvora, tako da postoji samo jedan pristupni put do svakog čvora.

Prednost modela je jednostavnost njegove konstrukcije, lakoća razumijevanja suštine principa hijerarhije, dostupnost industrijskih DBMS-ova koji podržavaju ovaj model. Nedostatak je složenost operacija uključivanja informacija o novim objektima baze podataka u hijerarhiju i uklanjanja zastarjelih informacija.

mrežni model opisuje elementarne podatke i odnose među njima u obliku usmjerene mreže. To su takvi odnosi između objekata, kada svaki generirani element ima više od jednog izvora i može se pridružiti bilo kojem drugom elementu strukture. Na primjer, u strukturi upravljanja obrazovna ustanova generirani element "Student" može imati ne jedan, već dva početna elementa: "Student - Studijska grupa" i "Student - Domska soba".

Mrežne strukture mogu biti višerazinske i imati različitim stupnjevima poteškoće. Shema koja ima barem jedan odnos više-prema-više i koja zahtijeva složene metode za implementaciju je složena shema.

Baza podataka opisana mrežnim modelom sastoji se od područja, od kojih se svako sastoji od zapisa, a potonji se pak sastoje od polja. Nedostatak mrežnog modela je njegova složenost, mogućnost gubitka neovisnosti podataka kada se baza podataka reorganizira. Kako dolaze novi korisnici, nove aplikacije i nove vrste upita, baza podataka raste, što može pokvariti logički prikaz podataka.

relacijski model temelji se na konceptu "odnosa", a njegovi podaci oblikovani su u obliku tablica. Relacija je istoimena dvodimenzionalna tablica u kojoj je minimalni objekt radnji koji čuva njenu strukturu red (torka) tablice koji se sastoji od ćelija tablice – polja.

Svaki stupac tablice odgovara samo jednoj komponenti ove relacije. S logičkog gledišta, relacijska baza podataka predstavljena je skupom dvodimenzionalnih tablica različitog predmetnog sadržaja.

Ovisno o sadržaju, odnosi relacijske baze podataka su objektivni i koherentni. Objektivni odnosi pohranjuju podatke o bilo kojem objektu, instanci entiteta. U njima jedan od atributa jedinstveno identificira objekt i naziva se ključ relacije ili primarni atribut (radi praktičnosti, napisan je u prvom stupcu tablice). Preostali atributi funkcionalno ovise o ovom ključu. Objektivno, ne može biti dvostrukih objekata, a to je glavno ograničenje relacijske baze podataka. Povezana relacija pohranjuje ključeve nekoliko objektnih relacija, prema kojima se uspostavljaju veze između njih.

Ako skup atributa baze podataka nije unaprijed fiksiran, onda je to moguće razne opcije njihovo grupiranje, međutim, bez obzira na odabranu metodu, moraju se poštovati jedinstveni zahtjevi. Konkretno, ako baza podataka sadrži mnogo odnosa, tada bi oni trebali imati minimalnu redundanciju u predstavljanju informacija; atributi uključeni u bazu podataka moraju osigurati izvedbu masovnih izračuna; kada se novi atributi dodaju u bazu podataka, ponovna izgradnja skupova odnosa trebala bi biti minimalna.

Prednosti relacijskog modela uključuju: jednostavnost konstrukcije, dostupnost razumijevanja, mogućnost rada s bazom podataka bez poznavanja metoda i metoda njezine izgradnje, neovisnost podataka, fleksibilnost strukture i druge. Nedostaci modela su: niske performanse u usporedbi s hijerarhijskim i mrežnim modelom, složenost softvera, redundantnost.

KNJIŽEVNOST

1. Veretennikova E.I., Patrushina S.M., Savelyeva N.G. informatika: Tutorial. Serija "Tečaj obuke". - Rostov n/a: Izdavački centar "Mart", 2002.

2. Mogilev A.V. Informatika: Proc. dodatak za studente. ped. sveučilišta / A.V. Mogliev, N.I. Pak, E.K. Henner; ur. E.K. Henner. - 2. izdanje, Sr. - M .: Izdavački centar "Akademija", 2003.

Podučavanje

Trebate li pomoć u učenju teme?

Naši stručnjaci će vam savjetovati ili pružiti usluge podučavanja o temama koje vas zanimaju.
Pošaljite prijavu naznačite temu upravo sada kako biste saznali o mogućnosti dobivanja konzultacija.

DB je akronim koji označava "bazu podataka" ili "baze podataka" (ovisno o kontekstu). U ovom ćemo članku razmotriti što su to / oni, što su i gdje se koriste. Također ćemo raspravljati o tome jesu li DBMS i baza podataka jedno te isto ili ne.

Terminologija

Baza podataka je strukturirana pohrana informacija. Baza podataka također može sadržavati neke podatke, s tim da će oni svakako biti uređeni. Svatko od nas barem je jednom radio s bazom podataka, ali možda o tome nije ni slutio, na primjer, kada unosimo upit za pretraživanje, obraćamo se velikoj bazi podataka za određene informacije.

DBMS je još jedna kratica koja označava B opći smisao to su različita softverska rješenja koja se mogu koristiti za organiziranje podataka baze podataka. To znači popunjavanje baze podataka informacijama, njihovo organiziranje, brisanje, kopiranje, analiziranje i još mnogo toga.

Vrste baza podataka

U teoriji postoji nekoliko vrsta. Tamo su:

• Relacijske baze podataka (od engleske riječi relation, koja se prevodi kao "veza") - karakteriziraju ih odnosi i izražavaju se u skupu međusobno povezanih entiteta. Potonji su prikazani u obliku tablica koje sadrže podatke baze podataka. Ovo je najčešće
• Hijerarhijski - odnosi na razini "predak-potomak", "šef-podređeni".
• Mreža - grana iz prethodne vrste.
• Objektno orijentirani, koji rade izravno s odgovarajućom metodologijom

Razmotrimo svaki od njih detaljnije, zadržavajući se usput na osnovnim idejama i konceptima baze podataka.

DB je ploča?

U svojoj uobičajenoj prezentaciji ne stvaraju poteškoće za razumijevanje - to su ploče s informacijama. Za pojašnjenje možete pozvati u pomoć vrlo poznati DBMS iz Microsofta - Access, koji je dio njihovog uobičajenog uredskog paketa aplikacija.

Tablice relacijske baze podataka imaju zapise (retke) i polja (stupce). Prvi sadrži izravno informacije, podatke, drugi - opise što točno zapisi znače. Na primjer, polje je "ime", zapis je "Catherine".

Vrste vrijednosti postavljene su za polja. Mogu biti numerički, znakovni, datumski, vremenski itd. Osim toga, svaka tablica mora imati ključno polje - zapisi u njemu jedinstveno identificiraju podatke.

Treba razumjeti da sama baza podataka nije tablica. Baza podataka može pohraniti od jedne do nekoliko stotina tablica, ovisno o količini i raznolikosti informacija.

Odnosi između tablica

Da bi se osigurale veze između tablica u DBMS-u postoje sheme podataka. Veze su:

• "Jedan na jedan" - svaki unos u tablici odgovara samo jednom unosu iz druge tablice.
• Jedan prema mnogima i mnogi prema mnogima. Jedan zapis može odgovarati nekoliko povezanih tablica odjednom. I obrnuto (za drugu opciju).
• "Mnogi prema mnogima". Već je lako pogoditi da se u ovom slučaju za nekoliko redaka može odabrati nekoliko redaka druge tablice za povezivanje (takva veza je organizirana pomoću srednje tablice i dvije veze gornjeg tipa).

Kretanje gore-dolje

Hijerarhijske baze podataka imaju mnogo jasniju strukturu od relacijskih. Imaju strogu poslušnost. Postoji korijenski element - "vrh", od kojeg se granaju podređeni - "nasljednici" ili "potomci". Hijerarhijska baza podataka je baza podataka sa strukturom stabla gdje svaki čvor može imati samo jednog roditelja.

Ova vrsta je prikladna za korištenje za izgradnju spremišta informacija već uređene strukture: na primjer, baze podataka vojne jedinice ili upravitelja datotekama. Nedostatak je nemogućnost da čvor ima više od jednog pretka, kao i složenost logike baze podataka.

Širenje veza

Mrežne baze podataka postale su rješenje za nedostatak gore navedenih hijerarhijskih baza podataka. Jedina razlika između ovog tipa i prethodnog bio je odnos više-prema-više, koji se u ovom slučaju očituje u činjenici da kao što predak može imati mnogo nasljednika, tako i oni, potomci, mogu dolaziti iz nekoliko čvorova na jednom.

Metoda tabelarnog prikaza

Iako su tablice prvenstveno povezane s relacijskim bazama podataka, i hijerarhijske i mrežne baze podataka također se mogu predstaviti kao tablice. Glavna razlika između ovih tipova je upravo u principu izgradnje strukture: relacijski su, u usporedbi s druga dva, mnogo slobodniji i manje uređeni.

Objektno orijentirani tip

Posljednja razmatrana vrsta, objektno orijentirana, je najrjeđa. Sve zato što je vrlo visoko specijaliziran. Složene podatkovne strukture takve baze podataka čine objekt i rade izravno s objektno orijentiranim programskim jezicima. Razvijeni su osamdesetih godina prošlog stoljeća i još nisu stekli veliku popularnost zbog svoje složenosti i ne baš visokih performansi.

postoji veliki iznos varijante baza podataka koje se razlikuju po raznim kriterijima.

Navedimo samo glavne klasifikacije.

Klasifikacija baze podataka prema modelu podataka (primjeri):

• hijerarhijski,
• mreža,
• relacijski,
• objekt,
• objektno orijentirano,
• · objektno-relacijski.

Relacijski model je najjednostavniji i najpoznatiji oblik prikaza podataka u tablici. U teoriji skupova tablica odgovara terminu relacija (relacija) po kojem je model dobio ime. Za to postoji razvijen matematički aparat - relacijski račun i relacijska algebra, operacije kao što su unija, oduzimanje, presjek, veza itd.

Prednost relacijskog modela je usporedni opseg njegovih pomoćnih alata, nedostatak je krutost strukture podataka (nemoguće je, na primjer, postaviti retke tablice proizvoljne duljine) i ovisnost njegove brzine o veličini bazu podataka. Za mnoge operacije u takvom modelu može biti potrebno pregledati cijelu bazu podataka.

Hijerarhijski i mrežni modeli pretpostavljaju postojanje odnosa između podataka koji imaju neku vrstu zajednička značajka. U hijerarhijskom modelu takve se veze mogu odraziti u obliku grafa stabla, gdje su moguće samo jednosmjerne veze od viših prema nižim čvorovima. To olakšava pristup traženim informacijama, ali samo ako su svi mogući upiti prikazani u strukturi stabla. Drugi zahtjevi se ne mogu odobriti. Klasifikatori su tipični predstavnici hijerarhijskog modela.

Taj je nedostatak otklonjen u mrežnom modelu, gdje su, barem teoretski, moguće veze “svatko sa svakim” (u praksi se pribjegava ograničenjima). Najčešće se kao mrežni model nazivaju tezaurusi domena i katalozi proizvoda.

Korištenje mrežnih i hijerarhijskih modela ubrzava pristup informacijama u bazi podataka, ali budući da svaki podatkovni element mora sadržavati poveznice s drugim elementima, potrebni su značajni resursi kako na disku tako iu RAM-u računala.

Klasifikacija baze podataka prema okruženju fizičke pohrane:

• · DB u sekundarnoj pohrani (tradicionalnoj): trajni medij za pohranu je periferna trajna memorija (sekundarna pohrana) -- obično tvrdi disk. U RAM, DBMS postavlja samo predmemoriju i podatke za trenutnu obradu.
• · In-memory baze podataka: svi podaci nalaze se u RAM-u.
• · Tercijarne baze podataka: trajni medij za pohranu je uređaj za masovnu pohranu odvojen od poslužitelja (tercijarna pohrana), obično temeljen na magnetskim vrpcama ili optičkim diskovima. Sekundarna memorija poslužitelja pohranjuje samo direktorij podataka tercijarne memorije, predmemoriju datoteka i podatke za trenutnu obradu; samo učitavanje podataka zahtijeva poseban postupak.

Klasifikacija baze podataka prema sadržaju (primjeri):

• geografski;
• povijesni;
• znanstveni;
• multimedija.

Klasifikacija baze podataka prema stupnju rasprostranjenosti:

• · centralizirano (koncentrirano);
• distribuiran.

Sustav za upravljanje bazama podataka (DBMS) - skup programskih i jezičnih alata za opće ili posebne namjene koji upravljaju stvaranjem i korištenjem baza podataka.

Glavne funkcije DBMS-a:

• upravljanje podacima u vanjskoj memoriji (na diskovima);
• upravljanje podacima u RAM-u pomoću predmemorije diska;
• bilježenje promjena, backup i oporavak baze podataka nakon kvarova;
• Podrška za jezike baze podataka (jezik za definiranje podataka, jezik za manipulaciju podacima).

Tipično, moderni DBMS sadrži sljedeće komponente:

• kernel, koji je odgovoran za upravljanje podacima u vanjskom i RAM-u te zapisivanje,
• jezični procesor baze podataka koji optimizira upite za izdvajanje i promjenu podataka i stvaranje, u pravilu, strojno neovisnog izvršnog internog koda,
• podsustav za podršku izvođenja koji tumači programe za manipulaciju podacima koji stvaraju korisničko sučelje sa DBMS-om
• kao i servisne programe (vanjski uslužni programi) koji pružaju brojne dodatne mogućnosti održavanje informacijskog sustava.

DBMS klasifikacije

Po modelu podataka (primjeri):

• Hijerarhijski
• Mreža
• Relacijska
• · Objektno orijentirano

Prema stupnju rasprostranjenosti:

• Lokalni DBMS (svi dijelovi lokalnog DBMS-a nalaze se na istom računalu)
• · Distribuirani DBMS (dijelovi DBMS-a mogu biti smješteni na dva ili više računala).

Načinom pristupa bazi podataka:

· Datotečni poslužitelj

U DBMS-u poslužitelja datoteka, podatkovne datoteke nalaze se centralno na poslužitelju datoteka. DBMS se nalazi na svakom klijentskom računalu (radnoj stanici). DBMS pristupa podacima putem lokalne mreže. Sinkronizacija čitanja i ažuriranja provodi se pomoću zaključavanja datoteka. Prednost ove arhitekture je nisko opterećenje CPU-a na poslužitelju. Nedostaci: potencijalno veliko opterećenje lokalne mreže; poteškoće centralizirane kontrole; poteškoće u pružanju važne karakteristike visoka pouzdanost, visoka dostupnost i visoka sigurnost. Najčešće se koriste u lokalnim aplikacijama koje koriste funkcije upravljanja bazom podataka.

Trenutačno se tehnologija poslužitelja datoteka smatra zastarjelom.

Primjeri: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.

· Klijent-poslužitelj

Klijent-poslužitelj DBMS nalazi se na poslužitelju zajedno s bazom podataka i pristupa bazi podataka izravno, u ekskluzivnom načinu rada. Sve klijentske zahtjeve za obradu podataka obrađuje centralno klijent-poslužitelj DBMS. Nedostatak klijent-poslužitelj DBMS-a su povećani zahtjevi za poslužitelj. Prednosti: Potencijalno manje opterećenje lokalne mreže; pogodnost centraliziranog upravljanja; pogodnost pružanja važnih značajki kao što su visoka pouzdanost, visoka dostupnost i visoka sigurnost.

Primjeri: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Cache, Linter.

Uvučeni

Ugrađeni DBMS - DBMS koji se može isporučiti kao dio nekog softverskog proizvoda bez potrebe za procedurom samoinstalacija. Ugrađeni DBMS dizajniran je za lokalno pohranjivanje podataka svoje aplikacije i nije namijenjen dijeljenju preko mreže. Fizički ugrađeni DBMS najčešće se implementira kao plug-in biblioteka. Pristup podacima iz aplikacije može se ostvariti putem SQL-a ili putem posebnih programskih sučelja.

Primjeri: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Firebird Embedded, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server Compact, Linter.

U najpotpunijoj verziji, DBMS bi trebao imati sljedeće komponente:

• · Korisničko okruženje koje omogućuje izravnu kontrolu podataka s tipkovnice.
• · Algoritamski jezik za programiranje primijenjenih sustava za obradu podataka.
• · Kompajler za izradu dovršenog programa kao gotovog komercijalnog proizvoda u obliku neovisne EXE datoteke.
• · Pomoćni programi za brzo programiranje rutinskih operacija (generatori izvještaja, izbornici, ekrani, obrasci gumba itd.).

Prisutnost i priroda ovih komponenti uvelike određuju proizvodnost programerovog rada s DBMS-om i mogućnost njegove upotrebe od strane ljudi s malo računalne obuke.

Osnovni zahtjevi za gotovu aplikacijsku bazu podataka:

• · Sigurno čuvanje podataka, što podrazumijeva zaštitu kako od kvarova i pogrešaka operatera, tako i od neovlaštenog pristupa i prijenosa.
• · Mogućnosti pretraživanja, sortiranja i odabira podataka prema korisnički specificiranim značajkama.
• · Mogućnost "nestručnog" unosa informacija u bazu od strane osoblja s minimalnom informatičkom obukom.
• · Dizajnirajte i izdajte tiskane materijale, po mogućnosti s izravnim povezivanjem upravljačkih programa pisača kako biste ubrzali proces ispisa.
• · Po potrebi - pretvaranje podataka iz drugih formata i primanje informacija u bazu podataka.

Opće karakteristike relacijskog modela podataka. Vrste podataka. Jednostavni tipovi podataka. Strukturirani tipovi podataka. Referentni tipovi podataka.

Iako je pojam relacijskog modela podataka prvi uveo utemeljitelj relacijskog pristupa Edgar Codd, najčešće tumačenje relacijskog modela podataka pripada poznatom popularizatoru Coddovih ideja Christopheru Dateu.

Prema Data, relacijski model ima tri dijela:

• Strukturni dio
• holistički dio
• Manipulacijski dio

Strukturni dio opisuje koje objekte razmatra relacijski model. Pretpostavlja se da su jedina struktura podataka koja se koristi u relacijskom modelu normalizirani n-arni odnosi.

Integralni dio opisuje posebnu vrstu ograničenja koja mora vrijediti za bilo koji odnos u bilo kojoj relacijskoj bazi podataka. To su integritet entiteta i integritet stranog ključa.

Manipulacijski dio opisuje dva ekvivalentna načina manipuliranja relacijskim podacima - relacijsku algebru i relacijski račun. Prvi mehanizam temelji se uglavnom na klasičnoj teoriji skupova (s nekim poboljšanjima i dodacima), a drugi se temelji na klasičnom logičkom aparatu računa predikata prvog reda.

Vrste podataka

Svaki podatak korišten u programiranju ima vlastite tipove podataka.

Važno! Relacijski model zahtijeva da korišteni tipovi podataka budu jednostavni.

Kako bismo pojasnili ovu izjavu, razmotrimo koje se vrste podataka općenito razmatraju u programiranju. Općenito, tipovi podataka spadaju u tri skupine:

• · Jednostavni tipovi podataka
• · Strukturirani tipovi podataka
• Referentni tipovi podataka
• · Jednostavni tipovi podataka

Jednostavni ili atomski tipovi podataka nemaju unutarnju strukturu. Podaci ovog tipa nazivaju se skalari. Jednostavni tipovi podataka uključuju sljedeće tipove:

• logično
• Niz
• Numerički

Razni programski jezici mogu proširiti i poboljšati ovaj popis dodavanjem tipova kao što su:

Cijeli broj, pravi, datum, vrijeme, valuta, nabrojani, raspon itd.

Naravno, pojam atomičnosti prilično je relativan. Stoga se tip podataka niza može smatrati jednodimenzionalnim nizom znakova, dok se tip podataka cijelog broja može smatrati skupom bitova. Jedino bitno je da se pri prelasku na tako nisku razinu gubi semantika (značenje) podataka. Ako se string koji izražava, na primjer, prezime zaposlenika, rastavi na niz znakova, tada se gubi značenje takvog niza kao jedne cjeline.

Strukturirani tipovi podataka dizajnirani su za postavljanje složene strukture podaci. Strukturirani tipovi podataka sastoje se od sastavnih elemenata koji se nazivaju komponente, a koji zauzvrat mogu imati strukturu. Sljedeće vrste podataka mogu se navesti kao strukturirane vrste podataka:

• Nizovi
• Zapisi (strukture)

S matematičkog gledišta, niz je funkcija s konačnim opsegom. Na primjer, razmotrimo konačan skup prirodnih brojeva

koji se naziva skup indeksa. Prikaz

od skupa A do skupa realnih brojeva R definira jednodimenzionalni realni niz. Vrijednost ove funkcije za neku vrijednost indeksa i naziva se element niza koji odgovara i. Slično, možete definirati višedimenzionalne nizove.

Zapis (ili struktura) je tuple nekog Kartezijevog produkta skupova. Doista, zapis je imenovani uređeni skup elemenata r i , od kojih svaki pripada tipu T i . Dakle, zapis r=(r 1 ,r 2 …r n) je element skupa T=T 1 ?T 2 ?…?T n . Deklariranjem novih tipova zapisa na temelju postojećih tipova, korisnik može konstruirati proizvoljno složene tipove podataka.

Ono što je zajedničko strukturiranim tipovima podataka jest da imaju unutarnju strukturu koja se koristi na istoj razini apstrakcije kao i sami tipovi podataka.

Objasnimo to na sljedeći način. Kada radite s nizovima ili zapisima, možete manipulirati nizom ili zapisom s jednom cjelinom (stvarati, brisati, kopirati cijele nizove ili zapise) i element po element. Za strukturirane tipove podataka postoje posebne funkcije – konstruktori tipa koji omogućuju stvaranje nizova ili zapisa od elemenata jednostavnijih tipova.

Kada radimo s jednostavnim tipovima podataka, kao što su brojevi, njima manipuliramo kao nedjeljivim cijelim objektima. Da bi se "vidjelo" da je numerički tip podataka zapravo složen (skup bitova), potrebno je ići na nižu razinu apstrakcije. Na razini programskog koda, to će izgledati kao asemblerski umetci u jezični kod visoke razine ili korištenje posebnih bitovnih operacija.

Referentni tip podataka (pokazivači) namijenjen je pružanju mogućnosti ukazivanja na druge podatke. Pokazivači su karakteristični za jezike proceduralnog tipa, koji imaju koncept memorijskog područja za pohranu podataka. Referentni tip podataka dizajniran je za rukovanje složenim promjenjivim strukturama, kao što su stabla, grafikoni, rekurzivne strukture.

Govoreći detaljnije o klasifikaciji baza podataka prema prirodi pohranjenih informacija, spomenut ćemo činjenične i dokumentarne.

U sustavima faktografskog tipa baza podataka pohranjuje informacije o objektima predmetnog područja koji su od interesa za korisnika u obliku "činjenica" (na primjer, biografski podaci o zaposlenicima, podaci o proizvodnji proizvoda od strane proizvođača itd. .). Kao odgovor na zahtjev korisnika izdaje se tražena informacija o objektu (objektima) koji ga zanima ili poruka da se tražena informacija ne nalazi u bazi podataka.

U dokumentarnim bazama podataka jedinica pohrane je dokument (primjerice, tekst zakona ili članka), a korisniku se na njegov zahtjev daje ili poveznica na dokument ili sam dokument u kojem se može pronaći informacije koje ga zanimaju.

Baze podataka dokumentarnog tipa mogu se organizirati na različite načine: bez pohrane i sa pohranom samog izvornog dokumenta na strojnom mediju. Sustavi prvog tipa uključuju bibliografske i apstraktne baze podataka, kao i indekse baza podataka koji upućuju na izvor informacija. Sustavi koji omogućuju pohranjivanje cijelog teksta dokumenta nazivaju se punim tekstom.

U sustavima tipa dokumenta, cilj pretraživanja može biti ne samo neka informacija pohranjena u dokumentima, već i sami dokumenti. Dakle, mogući su upiti poput “koliko je dokumenata kreirano u određenom vremenskom razdoblju” i sl. Često su uključeni “datum prihvaćanja dokumenta”, “tko” i drugi “izlazni podaci” dokumenata kao značajke u kriteriju pretraživanja.

Klasifikacija baze podataka prema načinu pohrane podataka

Govoreći pobliže o bazama podataka razvrstanim prema prirodi pohrane informacija, ističemo da centralizirane i distribuirane baze podataka podrazumijevaju mogućnost istovremenog pristupa više korisnika istim informacijama (višekorisnički, paralelni način pristupa). To dovodi do specifičnih problema u njihovom dizajnu i tijekom rada baze podataka.

Slika 4 - Primjer centralizirane baze podataka

Distribuirane baze podataka također imaju karakteristike vezan uz činjenicu da se fizički različiti dijelovi baze podataka mogu nalaziti na različitim računalima, ali logično, sa stajališta korisnika, moraju biti jedinstvena cjelina.

Slika 5 - Primjer distribuiranih baza podataka

Softver za baze podataka naziva se sustav za upravljanje bazom podataka (DBMS).

Koncept “DBMS”

Sustav za upravljanje bazom podataka skup je jezičnih i programskih alata koji pristupa podacima, omogućuje njihovo kreiranje, mijenjanje i brisanje, osigurava sigurnost podataka itd. Općenito, DBMS je sustav koji vam omogućuje stvaranje baza podataka i manipuliranje informacijama iz njih. I ovaj pristup podacima DBMS-a obavlja kroz poseban jezik - SQL.

SQL je strukturirani upitni jezik čija je glavna zadaća pružiti jednostavan načinčitanje i pisanje informacija u bazu podataka.

Tako, najjednostavniji sklop rad s bazom podataka izgleda ovako:

Slika 6 - Shema rada s bazom podataka