30
Тема: СУБД.
Системи управління базами даних, їх призначення.
Під час розв'язування прикладних задач доводиться реалізовувати алгоритми оброблення масивів даних, які є не одноманітними масивами (множинами) числових зна-чень або текстів, а важливими структурними відношення-ми між елементами даних. Найпростіша структура --це вектор елементів. У загальному вигляді це можуть бути дво- або N-вимірні масиви.
Дані — це факти та ідеї, подані у формалізованому ви-гляді для оброблення за допомогою певного процесу (алгоритму) або для передачі.
Структура даних — сукупність правил й обмежень, які відображають зв'язки, що існують між окремими части-нами даних. Визначається користувачем і залежить від конкретного завдання.
База даних — сукупність взаємозв'язаних даних (файлів), призначених для спільного застосування.
Система управління базами даних — комплекс про-грам, які забезпечують взаємодію користувача з базою даних.
За допомогою СУБД забезпечується вирішення таких основних завдань:
створення бази даних;
занесення, коректування і вилучення даних;
упорядкування даних;
вибір сукупності даних, що відповідають заданим критеріям;
оформлення вихідних даних і т. д.
Сукупність СУБД і бази даних — це банк даних. До до-стоїнств підходу, який ґрунтується на концепції банку да-них, належать:
задоволення інформаційних потреб різних типів ко-ристувачів;
вірогідність і несуперечність інформації, що збері-гається;
санкціонований доступ до даних;*
адаптація інформаційної моделі до змін предметної області;*
видача інформації у формі, встановленій користува-чем;*
одноразове введення даних і багаторазове їх викори-стання;*
можливість виключення надмірності даних, що зберігаються, і т. д.
Недоліком цього підходу є велика ємність необхідної пам'яті ПК.
Найпопулярнішими серед настільних систем, що функціонують у середовищі MS DOS, є СУБД, які підтри-мують реляційну модель даних. З них найпоширенішими є такі:*
dBase компанії Ashton-Tate, поглиненої згодом ком-панією Borland;
Paradox компанії Borland;
Fox Pro компанії Fox Software;
Clipper та ін.
Кожна з цих СУБД має кілька версій. Найвідомішими серед них є СУБД:
Access (фірма Microsoft);
Paradox 7 for Windows 95 (фірма Borland );
Approach for Windows 95 (фірма Lotus ).
Названі вище СУБД мають такі загальні властивості:
графічний багатовіконний інтерфейс, що дає змогу користувачеві в діалоговому режимі створювати таб-лиці, форми, запити, звіти, макроси;
спеціальні засоби, які автоматизують роботу під час створення і ведення бази даних (до них належать численні Майстри та Конструктори в СУБД Access,
Асистенти в Approach або Експерти в Paradox);
здатність працювати в локальному режимі або в ре-жимі клієнта на робочій станції в комп'ютерній ме-режі;
можливість використовувати об'єктну технологію для впровадження в базу даних об'єктів різної при-роди (текстів, ЕТ, діаграм, рисунків тощо);
власна мова програмування, що розширює можли-вості використання даних, та ін.
Реляційна модель даних
Кожна база даних містить інформацію про певний клас об'єктів. Сукупність таких об'єктів називається пред-метною областю бази даних (наприклад, сукупність даних про працівників фірми, зведення про вироби на складі, про транспортні засоби автопідриємства тощо).
Інформація про об'єкти предметної області, подана в різних документах, утворює модель предметної області (картки обліку кадрів, картки складського обліку, на-кладні, журнали обліку транспортних засобів та ін.).
Опис цих документів (назви документів; колонки, в яких вони знаходяться; зв'язки між ними) називається схемою відношень.
Подання інформації у вигляді таблиці, що складається із заданих колонок, які розташовуються у певному поряд-ку зліва направо, називається відношенням. Звідси і назва моделі - - реляційна (relation - - відношення). Структура таблиці визначається сукупністю її стовпців. У кожному рядку таблиці містяться дані про один об'єкт бази даних, якими можуть бути, наприклад, виріб на складі, праців-ник фірми, транспортний засіб тощо.
У базі даних кожна таблиця визначається сукупністю її стовпців і рядків. У кожному рядку таблиці міститься тільки по одному значенню зі стовпця.
Стовпець відповідає певному елементу даних — атри-буту, який є найпростішою структурою даних і відображає властивість суті. Наприклад, прізвище, ім'я, по батькові студента, номер залікової книжки, оцінки є атрибутами суті «студент». Кожний стовпець повинен мати ім'я відповідного елемента даних (атрибута). Один або кілька атрибутів, значення яких однозначно ідентифікують ря-док таблиці, є ключем таблиці.
Дані кожного поля можуть бути одним із типів: сим-вол, рядок, числа різних форматів, дата, час, вибір з дея-кого набору даних і т. д.
Кінцева множина атрибутів, що визначають суть, є схемою відношень.
Відношення — кінцева множина записів, складених із допустимих значень атрибутів схеми відношень.
Важливою вимогою до відношень реляційної моделі є нормалізація даних, поданих у табличній формі. Первинно нормалізована таблиця містить рядки, в яких для кож-ного атрибута є тільки одне з можливих значень.
Сукупність нормалізованих відношень, логічно вза-ємозв'язаних і таких, що відображають деяку предметну область, утворює реляційну базу даних.
Основу такої моделі становлять двовимірні таблиці, які мають такі властивості:
кожний елемент таблиці є елементом даних;
кожний стовпець таблиці має унікальне ім'я;
усі стовпці в таблиці однорідні, тобто їхні елементи однотипні. Це можуть бути числа, тексти, дати, логічні значення, графічні об'єкти тощо;
у таблиці не повинно бути однакових рядків;
рядки повинні мати однакову довжину, їхні поля різнорідні та взаємозв'язані;
порядок проходження рядків і стовпців довільний.
Отже, реляційні таблиці будуються відповідно до прийнятих угод, тобто є певним чином структурованими. Необхідність такого структурування зумовлено прагнен-ням систематизувати величезні масиви даних й автомати-зувати пошук і селекцію їхніх компонентів.
До неструктурованих даних належать, наприклад, тек-стові файли, де організувати пошук та упорядкування інформації нереально.
Поняття бази даних пов'язане в основному з ком-п'ютерною технікою. Фактично база даних — це система збереження та оброблення реляційних таблиць. У ній стовпці називаються полями, а рядки — записами. Запис — це сукупність логічно пов'язаних різнотипних полів, а по-ле — елементарна одиниця структури бази даних. Харак-теристиками поля є ім'я, тип, довжина, точність та ін.
Для ідентифікації і пошуку записів у базі даних вико-ристовуються первинний та повторний