Системы управления базами данных

1. Общие сведения о СУБД и базах данных.

База данных – это именованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

СУБД – комплекс программных средств, необходимых для создания баз данных, пополнения и организации поиска в них необходимой информации.

СУБД используются для создания баз данных в различных прикладных областях. Можно выделить следующие основные средства для работы в современных СУБД:

1) средства описания структуры базы данных (БД);

2) средства конструирования экранных форм БД;

3) средства создания запросов для выборки и обработки данных по некоторым критериям;

4) средства создания отчетов из БД для вывода на печать результатов обработки в удобном для пользователя виде;

5) языковые средства — макросы, встроенные алгоритмические языки (например, Visual Basic), язык запросов (QBE – Query by Example SQL – Structured Queries Language);

6) средства создания приложений пользователя с удобным интерфейсом (меню, панели управления и т.д.).

Язык запросов QBE предоставляет возможность пользователю работать с помощью подпрограмм – Конструкторов и Мастеров, которые позволяют строить запросы по образцу.

Язык запросов SQL является довольно сложным языком программирования высокого уровня и используется, как правило, программистами.

Возможности современных СУБД:

1) работа с различными типами данных, в том числе мультимедийными – звуковыми, графическими, видеоклипами, а также в формате HTML и электронной почтой;

2) интеграция данных из различных СУБД.

Классифицировать СУБД можно по разным критериям:

По степени универсальности СУБД делят на два класса: СУБД общего назначения и специализированные СУБД.

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо предметную область или на конкретные информационные потребности пользователей. Каждая система такого рода является универсальной и реализует функционально избыточное множество операция над данными. СУБД ОН имеют в своем составе средства настройки на конкретную предметную область, условия эксплуатации и требования пользователей. Производство этих систем поставлено на широкую коммерческую основу.

Специализированные СУБД создаются в тех случаях, когда ни одна из существующих СУБД общего назначения не может удовлетворительно решить задачи, стоящие перед разработчиками, например, не достигается требуемое быстродействие обработки или не обеспечивается поддержка необходимого объёма данных. СУБД предназначены для решения конкретной задачи, а приемлемые параметры этого решения достигаются:

· за счёт знания особенностей конкретной предметной области;

· путём сокращения функциональной полноты системы.

Создание такой СУБД – дело весьма трудоемкое, поэтому для того, чтобы выбрать этот путь, надо иметь действительно веские основания.

По модели данных различают иерархические, сетевые, реляционные и объектно-ориентированные СУБД.

По методам организации хранения и обработки данных СУБД делят на централизованные и распределённые.

Централизованная база данных хранится на одной ЭВМ, которая является компонентом сети. Это не означает, что пользователь может работать с БД только за этим же компьютером: доступ может быть удалённым. Однако доступ усложняется за счёт одновременности обращения многих пользователей к данным и соответственно ожидания ответа.

Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга, хранимых на разных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой данных ведется с помощью СУРБД ‑ системой управления распределенной БД (например, Oracle).

Существует множество альтернатив распределенной обработки. Наиболее популярна в настоящее время архитектура клиент-сервер. Более распределенной и более гибкой является архитектура типа много-клиентов/много-серверов, когда база данных размещена на множестве серверов.

Специализированные СУБД ориентированы на конкретную область и поддерживают ряд функций: поиск, визуализацию в текстовом редакторе, пополнение базы данных и др. К таким СУБД можно отнести, например, информационно-поисковые системы (ИПС).

На Российском рынке широко известны такие системы, как база нормативных документов таможенного цикла ВЭД-инфо, информационно-правовые системы КонсультантПлюс, Кодекс и Гарант.

Каждая из этих систем имеет свой интерфейс, свой набор функций для работы, однако есть общие функции:

1) поиск документов по реквизитам (простой и сложный);

2) просмотр документов;

3) сохранение документов;

4) печать документов.

СУБД общего назначения - это очень сложные программные комплексы, предназначенные для выполнения всей совокупности функций по созданию и эксплуатации баз данных в любой области. Основные разработки СУБД на мировом рынке принадлежат фирмам Microsoft (FoxPro-DOS/WIN, Access) и Borland (Paradox-DOS/WIN).

Наиболее популярной и широко применяемой в различных областях является СУБД Access из офисного пакета MS Office.

2. Классифицируйте модели баз данных. Чем они отличаются?

В представлении данных в базах данных можно выделить два уровня абстракции:

· физическая модель;

· логическая (информационная) модель.

Физическая модель – организация базы данных в файловой системе.

Логическая модель – описание объекта (сущности) любой природы и его характеристик (атрибутов).

Модель данных – это совокупность взаимосвязанных структур данных и операций над ними.

Существует три типа логических моделей:

3. Иерархическая модель – структура, в которой каждый объект может подчиняться только объекту вышестоящего уровня.

4. Сетевая модель – структура, в которой каждый объект может быть подчинен нескольким объектам.

4. Реляционная модель – структура данных, в которой каждый объект (таблица-отношение) может быть логически связан с другими объектами модели по равенству значений одинаковых характеристик.

Если сравнить три вида моделей между собой, то можно отметить следующее: сетевые модели являются более универсальными по сравнению с иерархическими, т.к. взаимосвязи в большинстве предметных областей имеют сетевой характер.

Реляционная модель наиболее проста и удобна по сравнению с другими моделями и обеспечивает многомерные связи между объектами предметной области. В принципе любая из моделей может быть сведена к реляционной.

3. Назовите основные понятия СУБД ACCESS - структурные элементы: таблицы, формы, запросы, отчеты.

База данных, созданная с помощью СУБД MS Access, содержит следующие объекты: таблицы, формы, запросы, отчеты, макросы и модули и хранится в одном файле с расширением.mdb (Microsoft Data Base). Основной структурный элемент БД в СУБД Access – это таблица.

Электронная таблица – это компьютерный эквивалент обычной таблицы, в клетках (ячейках) которой записаны данные различного типа: числа, тексты, даты, формулы.

Запросы

Для обработки данных используется удобное средство - запрос.

Запрос – это механизм выборки и (или) обработки данных из БД по некоторому критерию.

Запросы строятся по-разному, в зависимости от потребности. Существует несколько групп запросов:

1. Запрос-выборка, предназначенный для отбора данных в таблице, не изменяющий эти данные в самой таблице:

1.1. Запрос сортировка и по критерию (статический критерий).

1.2. Запрос с параметром, который позволяет определять одно или несколько условий отбора во время выполнения запросов (динамический критерий).

1.3. Запрос на вычисление, предназначенный для организации нового вычисляемого поля или замены имеющегося поля вычисляемым.

2. Запрос-изменение, предназначенный для изменения или перемещения данных.

2.1. Запрос на добавление.

2.2. Запрос на удаление записи.

2.3. Запрос на обновление таблицы.

3. Итоговые запросы, которые могут производить обобщенные вычисления и выводить групповые значения полей с помощью агрегатных функций.

Формы

Для создания удобного пользовательского интерфейса СУБД Access дает возможность создать с помощью мастера экранную форму окна с кнопками, полями для ввода.

Отчеты

СУБД Access позволяет вывести на принтер необходимую информацию в виде отчета, в который можно включить: выборочную информацию из таблицы, новую информацию, информацию из других таблиц.

4. Технология создания базы данных, конструктор для формирования таблиц, запросов, мастер для создания форм, отчетов.

Процесс проектирования БД в рамках СУБД Access осуществляется с помощью встроенных программ: Конструкторов и Мастеров.

Например, формирование структуры таблицы используется Конструктор таблиц, для создания запросов – Конструктор запросов, для создания форм – Мастер форм, для создания отчетов – Мастер отчетов.

Процесс формирования таблицы включает создание структуры, т.е. полей из которых будет состоять каждая запись. Определяются имя, тип (текстовый, числовой, логический, объект OLE и др.), размер полей. Кроме того СУБД формирует записи специального типа, содержащие уникальные номера – ключи, с помощью которых можно организовывать связь между таблицами.

Для построения базы данных в СУБД Access предусмотрены следующие основные группы функций:

Ø функции работы с файлами-базами (открытие, сохранение и т. д.);

Ø функции редактирования;

Ø функции форматирования;

Ø функции работы с окнами;

Ø функции работы в основных режимах: таблица, форма, запрос, отчет и др.;

Ø функция справки.

Основные этапы создания базы данных:

1) создание структур таблиц (имена, типы полей и т.д.);

2) ввод и редактирование данных в таблице

3) создание формы (если необходимо)

4) связывание таблиц и создание запросов для обработки данных в таблицах

5) вывод информации из БД на основе отчетов (если нужно).

5. Что такое нормализация? Перечислите правила нормализации.

Нормализация – это процесс организации полей данных в группы таблиц, при котором происходит декомпозиция (разложение) исходных отношений (таблицы) на более мелкие простые отношения (таблицы).

Лежащая в основе нормализации математическая теория довольно сложна, но для практического применения ее можно сформулировать в виде довольно простых правил.

Поиск по сайту: