Основные понятия баз данных. Лекция. Классификация банков данных.

База данных (БД) База данных совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимо от прикладных программ. База данных это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств. Информация в базах данных хранится в упорядоченном виде. Так, в записной книжке все записи упорядочены по алфавиту, а в библиотечном каталоге либо по алфавиту (алфавитный каталог), либо в соответствии с областью знания (предметный каталог).

Компоненты банка данных Информационная компонента: База данных – это поименованная совокупность взаимосвязанных данных, находящихся под управлением СУБД. Комплекс программных и языковых средств: СУБД – сложный комплекс, обеспечивающий взаимодействие всех частей информационной системы при ее функционировании. Сюда входят организация ввода, обработка и хранение данных, а также средства настройки системы и ее тестирования. Языковые средства обеспечивают интерфейс пользователя с БД.

Компоненты банка данных Технические средства: компьютеры, устройства ввода и отображения выводимой информации; Организационно-методические средства: инструкции, методические и регламентирующие документы, предназначенные для различных пользователей, имеющих доступ к информации. Администратор банка данных: группа специалистов, обеспечивающих создание, функционирование и развитие банка данных.

Классификация БД

Классификация по форме представления информации показывает, в каком виде информация хранится в Бд и выдается из баз данных пользователям в виде: изображения, звука или имеется возможность использования разных форм отображения информации

По характеру организации данных неструктурированные частично структурированные структурированные Этот классификационный признак относится к информации, представленной в символьном виде. К неструктурированным Бд могут быть отнесены базы, организованные в виде семантических сетей. Частично структурированными можно считать базы данных в виде обычного текста или гипертекстовые системы. Структурированные Бд требуют предварительного проектирования и описания структуры Бд. Только после этого базы данных такого типа могут быть заполнены данными.

По типу используемой модели выделяют: табличные (реляционные ( relatio (lat) - отношение )); иерархические; сетевые смешанные мультимодальные.

Схема иерархической модели

Схема сетевой модели

Сетевые структуры данных Поставщик Партия товара Расценка Заказ на закупку Статья закупки

Табличные БД Табличная (реляционная) база данных содержит перечень объектов одного типа, т. е. объектов с одинаковым набором свойств. Такую базу данных удобно представлять в виде двумерной таблицы. Имя 1Имя 2…Имя N

Табличные (реляционные) БД Имя 1Имя 2…Имя N ПОЛЕ Имя + тип (свойства: размер, формат и др.) В каждой таблице должно быть, по крайней мере, одно ключевое поле, содержимое которого уникально для любой записи в этой таблице. Значения ключевого поля однозначно определяют каждую запись в таблице. Поле – это простейший объект БД, предназначенный для хранения значений одного параметра реального объекта или процесса ЗАПИСЬ совокупность логически связанных полей, характеризующих типичные свойства реального объекта

Табличные (реляционные) БД Свойства Каждый элемент таблицы – один элемент данных; Все поля (столбцы) в таблице являются однородными, т.е. имеют один тип (числа, текста, дата и т.д.); Каждый поле (столбец) имеет уникальное имя; Одинаковые записи (строки) в таблице отсутствуют; Порядок следования записей (строк) в таблице может быть произвольным и может характеризоваться количеством полей, количеством записей, типом данных.

Иерархическая БД Иерархическая БД представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). Данная модель характеризуется такими параметрам и, как уровни, узлы, связи. I II III

Иерархическая БД Свойства Несколько узлов низшего уровня связано только с одним узлом высшего уровня; Иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень), не подчиненный никакой другой вершине; Каждый узел имеет свое имя (идентификатор).

Сравнительный анализ

Сетевая БД Сетевая БД похожа на иерархическую. Она имеет те же основные составляющие (узел, уровень, связь). В сетевой модели принята свободная связь между элементами разных уровней.

По типу хранимой информации Документальные Фактографические Лексикографические К лексикографическим базам данных относятся различные словари (классификаторы, многоязычные словари, словари основ слов и т. п.). В системах фактографического типа в Бд хранится информация об интересующих пользователя объектах предметной области в виде «фактов» (например, биографические данные о сотрудниках, данные о выпуске продукции производителями и т.п.)

По характеру организации хранения данных и обращения к ним локальные (персональные) общие (интегрированные, централизованные) распределенные базы данных.

Классификация базы данных по характеру хранения данных и обращения к ним База данных Локальная (персональная) Общая (интегрированная) Распределённая P1P2Pn... Пользователи

Персональная база данных это база данных, предназначенная для локального использования одним пользователем. Локальные Бд могут создаваться каждым пользователем самостоятельно, а могут извлекаться из общей Бд. Интегрированные и распределенные Бд предполагают возможность одновременного обращения нескольких пользователей к одной и той же информации (многопользовательский, параллельный режим доступа).

СУБД Системы управления базами данных (СУБД) используются для упорядоченного хранения и обработки больших объемов информации. В процессе упорядочения информации СУБД генерируют базы данных, а в процессе обработки сортируют информацию и осуществляют ее поиск.

Историческая справка развития СУБД. С конца 80-х годов в развитии СУБД наметились две тенденции: СУБД для конечных пользователей; СУБД для программистов (профессионалов).

Модель представления данных Должна отвечать следующим требованиям: Наглядность представления информации Простота ввода информации Удобство поиска и отбора информации Возможность воспользоваться информацией, введенной в другую БД Возможность быстрой перенастройки БД (добавление новых полей, новых записей. Их удаление)

Этапы работы 1 этап. Постановка проблемы (Формирование задания: состав БД, назначение и цели её создания, предполагаемы виды работ) 2 этап. Анализ. (Объекты, свойства, тип данных) 3 этап. Модель БД. (Табличная, иерархическая, сетевая) 4 этап. Способ представления информации, программный инструментарий.

Этапы работы 5 этап. Синтез компьютерной модели объекта и технология его. Запуск СУБД, создание нового файла базы или открытие созданной ранее базы. Создание исходной таблицы или таблиц Создание экранных форм Заполнение БД

Этапы работы 6 этап. Работа с созданной базой данных Поиск необходимых сведений Сортировка данных Отбор данных Вывод на печать Изменений и дополнение данных