загрузка...
загрузка...
На головну

Основні функції СУБД

  1. Amp; 10. Основні напрямки сучасної філософія історії
  2. I Основні інформаційні процеси і їх реалізація за допомогою комп'ютерів
  3. I. Основні і допоміжні процеси
  4. II. 6.4. Основні види діяльності та їх розвиток у людини
  5. II. Основні завдання та їх реалізація
  6. II. ФУНКЦІЇ
  7. II. ФУНКЦІЇ

^ Вгору

СУБД являє собою програмне забезпечення, яке управляє доступом до БД. Це відбувається наступним чином:

1. Користувач надсилає запит на доступ, застосовуючи певну мову (зазвичай, SQL).

2. СУБД перехоплює запит і аналізує його (виробляє аналіз прав користувачів на доступ до даних), в результаті чого дозволяє або забороняє доступ.

3. У разі неможливості доступу до даних буде сповіщати про це.

4. СУБД отримує інформацію про запитаної частини концептуальної моделі.

5. СУБД запитує інформацію про місцезнаходження даних в термінах операційної системи.

6. СУБД дає команду ОС зробити необхідні дії над даними у зовнішній пам'яті.

7. ОС проводить необхідні операції (передача інформації, видалення і т.д.)

8. ОС повідомляє СУБД про завершення роботи.

9. СУБД повідомляє користувачеві про результат виконаної роботи (у разі запиту даних з БД відображає користувачеві необхідні дані).

Розглянемо основні функції СУБД докладніше:

1. визначення даних СУБД повинна допускати визначення даних (зовнішні схеми, концептуальну схему, внутрішню схему, а так само пов'язані відображення). У вихідній формі і перетворювати ці визначення в форму відповідних об'єктів. Інакше кажучи, СУБД повинна включати в себе компоненти мовного процесора для різних мов визначення даних. СУБД повинна так само розуміти синтаксис мови визначення даних.

2. Обробка даних СУБД повинна вміти обробляти запити користувача на вибірку, відредагувати або видалити їх даних в БД або на додавання нових даних в БД. Іншими словами, СУБД повинна включати в себе компонент процесора мови обробки даних.

3. Безпека і цілісність даних. СУБД повинна контролювати призначені для користувача запити і припиняти спроби порушення правил безпеки і цілісності, певні адміністратором БД. Поняття «Цілісність даних» буде розглянуто при вивченні питання створення зв'язків між таблицями в СУБД ACCESS.

4. Відновлення даних і дублювання. СУБД повинна здійснювати необхідний контроль над відновленням даних і дублюванням.

5. Словник даних. СУБД повинна забезпечити функцію словника даних. Сам словник являє собою визначення інших об'єктів системи ( «дані над даними»).

6. Продуктивність. СУБД повинна виконувати всі зазначені вище функції з максимально можливою ефективністю.

Підсумовуючи вищевикладене, можна зробити висновок, що в цілому призначенням СУБД є надання користувальницького інтерфейсу з БД.

Такі ІС дуже часто працюють нестійко, так як програми на робочих станціях працюють незалежно один від одного, і кожна з них, звертаючись до сервера за інформацією, зазвичай захоплюють весь інформаційний файл, навіть, якщо їй потрібно всього кілька записів. Крім того, кожна програма встановлює власні правила захоплення і блокування інформаційних ресурсів (з метою не допустити одночасного зміни одних і тих же даних різними користувачами).

Виходом їх даної тупикової ситуації стало створення іншої моделі обробки даних в мережі - технології «клієнт-сервер». Основна ідея цієї моделі - розділити ключові функції по обробці інформації між програмою-додатком ( «клієнтом») і програмою управління базою даних - «сервером». Ранг останнього різко підвищується. Він стає сервером баз даних, на який покладена велика частина обов'язків по оптимізації обслуговування, підтримки цілісності та безпеки даних, контролю за доступом до даних і т.д. додатком лише залишається правильно сформулювати запит і оформити виданий сервером результат. Для СУБД архітектура «Клієнт-сервер» виглядає наступним чином (Ріс.35.1)

Малюнок 35.1 Архітектура «Клієнт-сервер»

Будь-яку СУБД можна розглядати як систему з дуже простою структурою, що складається з двох частин - сервера (або машини БД) і набору клієнтів.

сервер - Це власне СУБД. Вона підтримує всі основні функції СУБД, які обговорювалися вище, а саме визначення даних, обробку даних, захист і цілісність даних і т.д. Зокрема, він надає повну підтримку на зовнішньому, концептуальному і внутрішньому рівнях. Тому «сервер» - це просто інше ім'я СУБД.

клієнти - Це різні додатки, які виконуються над СУБД: додатки, написані користувачами, і вбудовані додатки, надані постачальниками СУБД або деякими сторонніми постачальниками програмного забезпечення. Звичайно, з точки зору користувачів, немає різниці між вбудованими додатками і додатками, написаними користувачами.

Існує кілька способів взаємодії ІС і БД, що забезпечують найбільш ефективне використання БД. Коротко розглянемо кожен з цих варіантів:

1. БД розташована локально на тому ж комп'ютері, де функціонує ІС. Такий варіант добре підходить для систем малого обсягу, призначених для індивідуального використання. Перевагами такої архітектури є простота, легкість в обслуговуванні, дешевизна. До недоліків можна віднести неможливість одночасної роботи декількох користувачів з одним і тим же набором даних.

2. БД розміщена на комп'ютері-сервері, що виконує функції файл-сервера. Сервером називається комп'ютер, що надає свої послуги іншим комп'ютерам, які мають можливість підключатися до нього і запитувати послуги (клієнтам). Фактично це виглядає так само, як і в випадку з локальної БД, але файли БД доступні за допомогою локальної мережі. В ході сеансу роботи відбувається безперервний обмін інформацією між сервером і комп'ютером користувача, в ході якого файли БД передаються на комп'ютери користувачів, де і проводиться їх обробка. Перевагами цього підходу є можливість доступу до БД з декількох робочих місць, Недоліки - неможливість одночасної коригування в вміст БД кількома користувачами одночасно.

БД розміщена на комп'ютері-сервері, що виконує функції клієнт-сервера. При цьому сервер БД забезпечує виконання основного обсягу обробки даних. Формуються клієнтом запити надходять до сервера БД у вигляді інструкцій мови SQL. Сервер БД виконує пошук і витяг потрібних даних, які потім передаються на комп'ютер користувача. переваги: менший обсяг переданих даних, швидка обробка великих обсягів інформації за рахунок оптимізації процедур обробки інформації. недоліки: необхідність наявності окремої програми-сервера, що забезпечують виконання запитів користувача. В даний час найбільш ефективною є архітектура «клієнт-сервер».

Оскільки система в цілому може бути чітко розділена на дві частини (сервери і клієнти), з'являється можливість роботи цих двох частин на різних машинах. Інакше кажучи, існує можливість розподіленої обробки даних. Розподілена обробка передбачає, що окремі машини можна з'єднати який-небудь комунікаційною мережею таким чином, що певна задача, обробна дані, може бути розподілена на кілька машин в мережі.

 < 35.1. Історія розвитку БД  36.1. Основні поняття БД >

Основні поняття БД

 < 35.2. Класифікація БД  36.2. Основні поняття реляційної моделі БД >

Поняття про інформацію як про знання, склалося вже давно. Людина створила природні ІС, що дозволяють постачати інформацією процеси виробництва, планування, прийняття рішень. Ми будемо розуміти під інформацією будь-які відомості про будь-яку подію, сутності, процесі. Поряд з поняттям інформації часто вживають поняття «Дані».

Поняття «дані» в концепції баз даних - це набір конкретних значень, параметрів, що характеризують об'єкт, умова, ситуацію або будь-які інші фактори в числовий, текстової, графічної, звукової формі.

Наприклад, «Петров Микола 1 989 СТ-91». Сказати, що ці дані є інформацію, не можна, тому що незрозуміло, що, наприклад, означає в цих даних «1989». Але, якщо надати цим даним певну форму і вписати їх в деяку структуру, то все стане ясно:

Таблиця 36.1

 П. І. Б. студента  Рік народження  Група
 Петров Микола  СТ-91

висновок: Дані не володіють певною структурою, дані стають інформацією тоді, коли користувач задає їм певну структуру, тобто усвідомлює їх смисловий зміст. Тому центральним поняттям в концепції баз даних є поняття моделі даних. модель даних - Схема (порядок, сукупність принципів, система) організації даних в єдине ціле для створення, нагромадження, обробки і управління. Це деяка абстракція, яка, будучи прикладена до конкретних даних, дозволяє користувачам і розробникам трактувати їх уже як інформацію, тобто відомості, що містять не тільки дані, але і взаємозв'язку між ними. Отже, дані, вписані в певну модель, можна назвати інформацією. модель даних - Сукупність структур даних та операцій по їх обробці. У теорії баз даних розглядаються моделі даних трьох рівнів - рівень уявлень користувача (зовнішній), концептуальні моделі, фізичні (внутрішні) моделі.

Сукупність даних, представлених предметною областю і призначених для спільного застосування, називається БД. З позицій моделювання джерело інформації називають предметною областю, а використовувану знакову систему (спосіб абстрагування предметної області) - моделлю даних (МД). Опис предметної області в термінах обраної моделі даних називають концептуальною схемою предметної області. Моделі даних бувають різних видів. При проектуванні БД традиційно використовуються концептуальні моделі трьох видів: ієрархічна, мережева та реляційна. В сучасних СУБД найбільш часто використовується реляційна модель. Розглянемо її основні поняття.

 < 35.2. Класифікація БД  36.2. Основні поняття реляційної моделі БД >

Основні поняття реляційної моделі БД

 < 36.1. Основні поняття БД  36.3. Передпроектна обстеження предметної ... >

Для розуміння того, як виглядає концептуальна модель в разі використання реляційної моделі даних, розглянемо основні поняття реляційної моделі даних.

Будь-яку структуру даних можна перетворити в двовимірну таблицю. Таке уявлення даних є найбільш зручним і для користувача, і для ЕОМ - переважна кількість сучасних ІС працює саме з такими таблицями. БД, що складаються з двовимірних таблиць, називаються реляційними (від англійського слова relation - відношення).

Основна ідея реляційного підходу полягає в тому, щоб представити довільну структуру даних у вигляді простої двовимірної таблиці. Теорія реляційних БД - це складна математична дисципліна. Основна термінологія БД залежить від рівня опису, конкретного класу системи і категорії користувачів. У таблиці ... наведені основні терміни, характерні для всіх перерахованих вище рівнів.

Таблиця 36.2

 теорія БД  реляційні БД  Терміни конкретної СУБД (наприклад, ACCESS)
 ставлення  Таблиця  Таблиця
 кортеж  рядок  рядок
 Атрибут  стовпець  поле

Спільно з терміном «атрибут» часто вживається термін «Домен».

домен - Визначається завданням деякого базового типу даних, до якого відносяться елементи домену, і довільного логічного виразу застосовується до типу даних. Іншими словами, домен - допустиме потенційне безліч значень даного типу. Іншими словами, домен - це безліч допустимих значень даного атрибута.

кортеж - Це безліч пар {ім'я атрибута, значення}, яке містить одне входження даного імені атрибута, що належить схемою відносини. «Значення» є допустимим значенням домену даного атрибута (або типу даних, якщо поняття домену не підтримується). Інакше, кортеж - набір іменованих значень заданого типу (рядок в відношенні).

Рядок таблиці так само часто називають записом. Далі будемо використовувати такі поняття реляційних БД:

Так як відносини є множинами кортежів, то в них не повинні зустрічатися однакові кортежі, і порядок кортежів щодо неістотний. Звичайною виставою відносини є таблиця, заголовком якої є схема відносини, а рядками - кортежі відносини-екземпляри; в цьому випадку імена атрибутів іменують стовпці цієї таблиці. Тому іноді говорять «стовпець таблиці», маючи на увазі «атрибут відносини».

схема відносини- (Сукупність найменувань атрибутів, представлена ??у вигляді заголовка таблиці):

Тип даних. Це поняття в реляційної моделі даних повністю адекватно поняттю типу даних в мовах програмування. Зазвичай в сучасних реляційних БД допускається зберігання символьних, числових даних, бітових рядків, спеціалізованих числових даних ( «грошові»), а так само спеціальних тимчасових даних, які так само є числовими (Дата, час, часовий інтервал).

Малюнок 36.1 Приклад схеми відносини

Отже,

1. У реляційних БД будь-які сукупності даних представляються у вигляді двовимірних таблиць.

2. Кожна таблиця складається з фіксованого числа стовпців і деякого змінного кількості рядків. Опис стовпців, яке становить розробник, прийнято називати макетом таблиці.

3. Кожен стовпець представляє собою конкретне дане (наприклад, код вироби, ціна вироби і т.д.). Стовпці таблиці так само називаються полями, причому для кожного поля розробник повинен визначити:

· Ім'я поля,

· Тип поля,

· Деякі додаткові характеристики (довжину, формат і т.д.).

4. Кожен рядок так само називається записом. Система нумерує записи по порядку: 1, 2,3, ..., n, де n - загальне число записів (рядків) в таблиці в даний момент. На відміну від кількості полів в таблиці, кількість записів в процесі експлуатації БД може як завгодно змінюватися. Кількість і номенклатуру полів можна змінити, але це вже особлива операція, яка називається зміною макета таблиці.

5. Кожне поле може входити в кілька таблиць.

Кожен запис в таблиці повинна мати первинний ключ - Ідентифікатор, значення якого однозначно визначає цю і лише цей запис.

Ключ може складатися з одного або декількох полів. Первинний ключ повинен володіти двома властивостями:

1. Однозначна ідентифікація записи: запис повинна однозначно визначатися значенням ключа.

2. Відсутність надмірності: ніяке поле не можна видалити з ключа, не порушуючи при цьому властивості однозначної ідентифікації.

Кожне значення первинного ключа в межах таблиці повинно бути унікальним (в іншому випадку не можна відрізнити один запис від іншого). Наприклад, якщо оголосити в таблиці з даними про студентів ключем прізвище студента, може виявитися, що таблиця містить дані про однофамільців. У цьому випадку прізвище не буде однозначно ідентифікувати запис, тому потрібно додати в визначення ключа ще й ім'я та по батькові (ключ вийде зчепленим). Таким чином, вказівка ??первинного ключа - це і є єдиний спосіб відрізнити один екземпляр об'єкта від іншого.

Процес проектування БД включає кілька етапів. На малюнку 36.2 представлена ??загальна схема проектування БД.

Малюнок 36.2 Етапи проектування БД

Концептуальна схема являє собою абстраговані опис предметної області (модель предметної області), заданий в термінах обраної моделі даних. При цьому кожен запис моделі знаходиться в 3-й нормальній формі.

Під фізичної БД мається на увазі схема розподілу даних по фізичних носіїв інформації.

 < 36.1. Основні поняття БД  36.3. Передпроектна обстеження предметної ... >


Попередня   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   Наступна

параметри процедури | Методологія об'єктно-орієнтованого програмування | Об'єктно-орієнтовані методи аналізу і проектування ПЗ | Основні принципи побудови об'єктної моделі | Основні елементи об'єктної моделі | Діаграма прецендентов UML | Діаграма послідовності UML для прецеденту | Текст програми на мові Object Pascal | Вступ | Історія розвитку БД |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати