Ермолаев А.Г. Студент 2 курса ФГБОУ ВПО МГТУ им.Носова Г. Магнитогорск
Аннотация
В данной статье раскрываются основные определения объектов баз данных, классификация БД, особенности трехуровневой архитектуры ANSI-SPARC.
Definition of objects of databases
Ermolaev D.A.2nd year student
FGBOU VPO MGTU im. Nosova Magnitogorsk
Annotation
In this article the main definitions of objects of databases, classification of a DB, feature of three-level architecture of ANSI-SPARC reveal.
Что такое база данных?
В мире существует множество самых разных данных, доступ к которым человек получает тем или иным образом. Однако сравните, насколько удобно вам будет находить информацию в огромной куче сваленных друг на друга папок и бумаг, нежели в организованных по полкам, пронумерованным и обозначенным буквами, датами, числами каталогам. Собственно, в упорядочивании и организации максимально удобного доступа к информации и заключается суть работы любой базы данных. К их созданию следует подходить максимально внимательно и брать на вооружение каждый из элементов базы данных. Собственно, потому сегодня мы вам и расскажем о том, что собой представляет современная база данных, какие функции она выполняет, какие составляющие в себя включает и многое другое. Ваша же задача – все внимательно изучить и уловить суть. Надеемся, у вас все получится, а наша работа не окажется напрасной. Начнем с простейших элементов, и постепенно будет переходить к более сложным и важным вопросам, касающихся базы данных.
Если говорить простым языком, то базой данных называется определенное собрание тех или иных данных, информации. Возьмите, к примеру, самую обычную общественную библиотеку. Это яркий образец того, что подразумевается под понятием неэлектронной базы данных. Для простоты объяснений и толкований, в последующем базу данных мы будем именовать сокращенно – БД.
Итак, принцип библиотеки заключается в чем? Там хранятся разные учебники, книги, издания, журналы и тому подобное. Чтобы отыскать необходимое печатное издание, человек заглядывает в специальный каталог, а может, и спрашиваете у заведующего библиотекой.
Еще один пример – большая стопка бумаг. Это тоже в некотором роде база данных, но найти там нужную вам одну бумажку сложно, поскольку для этого придется перерыть чуть ли не всю стопку. Если библиотеку лишить каталогов, периодики и убрать оттуда библиотекаря, перед нами все равно останется БД, только вот пользоваться ею будет практически невозможно. Собственно, без организации БД существовать не может. Вот почему к нашему определению базы данных следует добавить, что это организованное собрание информации, данных.
Какие бывают БД
Иерархические
Такие БД представлены в виде иерархической, то есть древоподобной структуры. Они состоят из разноуровневых данных. При этом важно отметить, что между объектами, то есть данными, существуют определенные связи, и каждый объект включает или может в себя включать несколько других объектов, но более низких уровней. Данные располагаются по отношению предок – потомок, то есть объект высокого уровня к объекту низкого уровня. Существуют вариации, при которых предок представлен несколькими потомками, либо же не имеет их вовсе. Для потомка обязательное условие – это наличие одного предка. Кстати, есть и объекты, предок у который общий. Такие данные именуют близнецами.
Сетевые
Образование сетевой БД осуществляется за счет обобщения иерархического вида БД и допущения объектов, которые имеют больше, нежели одного предка. Другими словами, каждый объект более высокого уровня одновременно может быть связан с любыми объектами последующего уровня. Важно заметить, никаких ограничений по связи между объектами в сетевом модуле не накладывают. По сути, сетевая БД – это Интернет. Ведь гиперссылки способны связать друг с другом множество различных документов, образуя тем самым одну большую базу данных.
Реляционные
База данных, которая состоит из множества связанных между собой таблиц, называется реляционной. Каждая из таблиц располагает информацией об объектах, относящихся к тому или иному типу. Строка хранит информацию, сведения об объекте, в то время как столбцы предоставляют информацию об его атрибутах, характеристиках. Строка таблицы – это запись. Важно заметить, что каждая такая запись имеет идентичную остальным структуру. При помощи первичного ключа осуществляется идентификация записей. Этот ключ представляет собой набор полей таблиц, комбинация значений которых непосредственно дает определение каждой записи в таблице.
Трехуровневая архитектура ANSI-SPARC
1. Уровень внешний
Он состоит из нескольких разных внешних представителей базы данных. Пользователи работают с представлениями предметных областей, которые выражены в наиболее удобных формах именно для них. Во внешнем представлении содержатся сущности, связи и атрибуты, интересные для пользователя. Что интересно, разного рода представления способны по-разному отображать одинаковые, то есть одни и те же, данные. Приведем простой пример. Один пользователь решил просмотреть даты и использует формат – день, месяц и год. Другой пользователь просматривает ту же информацию, только выбирает иной формат – год, месяц и день.
2. Уровень концептуальный
Этот уровень является промежуточным в случае с трехуровневыми архитектурами. В этом уровне содержится логическая структура всей БД. По сути, мы имеем дело с полным представлением требований по отношению к данным, не зависящее от способа хранения. Добавим также, что данный уровень способен поддержать любое внешнее представление, то есть пользователь получает на этом уровне доступ ко всем данным. Но, концептуальный уровень не содержит в себе сведений о том, какие методики используются для хранения данных.
3. Внутренний уровень. Он занимается описанием физической реализации БД. Его предназначение – добиться максимальной, оптимальной производительности с минимальной затратой дисковых пространств. Внутренний уровень содержит в себе описание структуры данных и организацию отдельных файлов, которые используются для хранения данных на применяемых запоминающих устройствах. Данный уровень характеризуется взаимодействием систем управления базы данных с методиками доступа операционной системы. Делается это для того, чтоб разметить данные на запоминающем устройстве, создать индексы, извлечь необходимые данные и так далее.
Так что же хранится на внутреннем уровне? Здесь реализуется хранение следующих данных:
- сведения, касающиеся распределения дискового пространства, предназначенного для хранения индексов и данных;
- описание информации относительно сохранения записей. При этом указываются реальные размеры элементов данных, которые сохраняются;
- информации, которая касается размещения записей;
- информацию про сжатие данных, а также про выбранные методики, применяемые для их зашифровки, то есть шифрования.
Понятия концептуального уровня
Сущность
Сущностью называют объект, информация, сведения о котором необходимо сохранить. Сущностями являются не все вещи, а лишь те, о которых следует сохранить данные. Сведения про сущность представлены в виде связей или же атрибутов, а порой и все вместе. И если имеется кандидат на получение статуса сущности, но при этом он не имеет связь или атрибуты, тогда по факту сущностью он являться не может.
Атрибут
Он описывает информацию про сущность, которую следует сохранять. Каждая сущность имеет от нуля и больше атрибутов, которые ее описывают. При этом каждый отдельный атрибут описывает лишь одну сущность. Атрибут может быть выражен символом, числом, временем, датой и иными подобными базовыми значениями данных.
Знакомимся с основными определениями объектов базы данных
Таблица
Таблица является основным объектом в любой базе данных. Прежде всего, в таблице содержатся данные, находящиеся в базе. Кроме того, таблица сохраняет в себе структуру базы, то есть поля, типы полей, их характеристики и свойства.
Запросы
Данные объекты предназначены для того, чтобы извлекать необходимые пользователю данные из таблицы, а также демонстрировать их в наиболее удобном для него виде. Запросы позволяют осуществить такие задачи как фильтрация, сортировка, отбор данных, преобразование данных по алгоритмам, заданным пользователей, создание новых таблиц, автоматическое заполнение данными таблицы, импорт данных из других источников, и так далее.
Формы.
Поскольку при помощи запросов мы отбираем и анализируем данные, то уже при помощи формы мы вводим интересующие нас данные. То есть форма представляет собой инструмент ввода. По сути, их работа тоже заключается в предоставлении пользователям средств заполнения полей, которые положено заполнять. Чтобы автоматизировать ввод, в формах размещают специальные элементы управления. Речь идет о таких компонентах, как раскрывающиеся списки, счетчики, флажки, переключатели, и так далее. Собственно, именно они и служат для того, чтобы автоматизировать процесс ввода данных. Главные преимущества формы наглядно проявляются при вводе данных с уже заполненных бланков. В данной ситуации форму создают графическими средствами таким образом, чтобы она по своему оформлению повторяла бланк. За счет этого значительно упрощается работа для наборщика, то есть человека, вводящего данные. Кроме того, утомляемость оператора существенно понижается, минимизируется риск допущения печатных ошибок. Как вы понимаете, формы действительно играют большую роль в работы любой базы данных. А потому на них обращают особое внимание при разработке и проектировании.
Отчеты
Свойства и структура отчета похода на формы, однако, его предназначение заключается в выводе данных. Но уже не на экран монитора, а непосредственно на печатающее устройство. Отличительные особенности отчетов заключается в том, что в них предпринимаются особые меры, позволяющие сгруппировать выводимые данные и добавить элементы, свойственные печатным документам.
Страницы
Это особый объект БД, который был реализован в последних выпусках СУБД, именуемых Microsoft Access, начиная с версии 2000. Однако более правильно эти объекты следует назвать страницей доступа к данным. Физически представляет собой объект, который исполнен в виде кода HTML и размещается на веб-странице. Этот объект вместе со страницей передается клиенту. По сути, сама страница доступа к данным базой данных не является, хотя выполняет роль связиста между передаваемой веб-страницой и базой данных, которая остается при этом на своем сервере. В итоге можно сделать вывод о том, что страница доступа к данным является своего рода интерфейсом между клиентами, сервером, а также БД.
Модули и макросы
Это категория объектов, которые выполняют следующие предназначения:
- автоматизируют повторяющиеся операции при осуществлении работы с СУБД;
- создают новые функции за счет программирования.
Макросы – это одно из средств автоматизации по работе с базой, состоящие из последовательности внутренних команд в СУБД.
Модули – это средства, при помощи которых разработчики баз закладывают в них нестандартный функционал, удовлетворяют особые потребности заказчика, повышают скорость работы системы управления и увеличивают уровень защищенности системы.
CASE-средства
Эти средства являются программными средствами, которые поддерживают создание или сопровождение, а иногда обе операции вместе, информационных систем. Речь идет о таких информационных системах как проведение анализа и формулировки требование, создание проекта БД и приложений, генерирование кодов, тесты, обеспечение необходимого качества и управление проектом, а также его конфигурациями.
По сути, система CASE – это набор средств CASE, которые обладают определенным функциональным предназначением и выполняются в рамках единого продукта. Классификация средств CASE происходит по категориям и типам. Кроме того, их классифицируют по следующим особенностям:
- доступность платформ
- степень интегрированности с системой управления базы данных
- используемые методологии и модели систем и баз данных.
Собственно, вот и все, что следует знать о современных базах данных и их объектах. Это достаточно сложная наука. Тем не менее, на деле все обстоит намного проще и легче.
Литература:
http://pirzakir.narod.ru/doliner/nevs2.htm
http://any-book.org/download/31199.html
http://itteach.ru/bazi-dannich/osnovnie-ponyatiya-subd-obekti-subd
Количество просмотров публикации: -