Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Проблема пользовательского интерфейса, отображающего данные, активно трансформируется в проблему интерфейса, отображающего знания. ⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 38Следующая ⇒ Использование единой системы специалистами не только разного профиля, но и разного уровня компьютерной подготовки диктует новые требования к гибкости и адаптивности пользовательского интерфейса. В частности, это касается взаимозаменяемости разных типов представления объекта и режимов ведения диалога с пользователем. Новые требования предъявляются к разнообразию видов помощи пользователю со стороны компьютера, что уже само по себе должно усиливать интеллектуальную составляющую инструментальных средств. Должна варьироваться и активность системы в ведении диалога.

МОДУЛЬ 3. СИСТЕМЫ БАЗ ДАННЫХ И УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ

ТЕМА 5. Системы баз данных

План лекции

Основы систем баз данных. Виды баз данных.

Модели данных. Нормализация.

Основы SQL.

Проектирование баз данных.

Основы систем баз данных. Виды баз данных.

База данных – это специальным образом организованное хранение информационных ресурсов (совокупность файлов) в виде интегрированной системы, обеспечивающей удобное взаимодействие между ними и быстрый доступ к данным.

Все данные о предметной области накапливаются и хранятся централизованно. В памяти создается динамически обновляемая предметная область. Слово «динамически обновляемая» означает, что соответствие БД текущему состоянию предметной области обеспечивается не периодически, а в режиме реального времени.

БД – это совокупность хранимых в памяти ЭВМ и специальным образом организованных взаимосвязанных данных, отображающих состояние предметной области.

Создавая БД, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро извлечь выборку с произвольным сочетанием признаков. Сделать это возможно только, если данные структурированы.

Понятие БД связана с такими понятиями структурных элементов, как поле, запись, файл.

Поле – элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации – реквизиту. Для описания поля используются следующие характеристики:

Имя (например, Ф.И.О., дата рождения)

Тип (например, символьный, числовой, и т.д.)

Длина (например, 15 байт, причем будет определяться максимально возможным количеством символов)

Точность (для числовых данных).

Запись – совокупность логически связанных (данных) полей. Экземпляр записи – отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей.

Файл (таблица) – совокупность экземпляров записей одной структуры.

В структуре записи файла указываются поля, значения которых являются ключами:

- первичными, которые идентифицируют экземпляр записи,

- вторичными, которые выполняют роль поисковых или группировочных признаков (по значению вторичного ключа можно найти несколько записей).

Проектируемая БД должна обладать определенными свойствами. Назовем основные свойства БД:

- Целостность. В каждый момент времени существования БД сведния, содержщиеся в ней, должны быть непротиворечивы. Целостность БД достигается вследствии введения ограничений целостности, в частности, к ним относятся ограничения, связанные с нормализацией БД. Желательно отслежт\ивать диапазон допустимых значений, соотношения между значениями в полях, особенности написания формата. Существуют ограничения, работающие только при удалении записей.

- Восстанавливаемость. Данное своство предполагает возможность восстановления БД после сбоя системы или отдельных видов порчи системы. Сюда относится проверка наличия файлов, составляющих приложения. В основном свойство восстанавливаемости обеспечивается дублированием БД и использованием техники повышенной надежности.

- Безопасность. Безопасность БД предполпгает защиту данных от преднамеренного и непреднамеренного доступа, модификации или разрушения. Применется запрещение несанкционированного доступа, защита откопирования и криптографическая защита. Также необходимы и чисто административные меры, напрмер ограничение доступа к носителям информации.

- Эффекивность. Свойство эффективности обычно понимается как:

Ø минимальное время реакции на запрос пользователя;

Ø минимальные потребности в памяти;

Ø сочетание этих параметров.

- Предельные размеры и эксплуатационные ограничения. Предельные размеры, а также другие ограничения, накладываемые эксплуатацией данной БД, могут существенно повлиять на проектное решение.

Модели данных. Нормализация.

Система баз данных поддерживает в памяти ЭВМ модель предметной области.

Однако результат моделирования зависит не только от предметной области, но и от используемой СУБД, поскольку каждая система представляет собой инструментарий для отображения предметной области.

Этот инструментарий принято называть моделью данных. В то же время результат отражения предметной области в терминах модели данных называется моделью базы данных.

Модель данных – это некоторая абстракция, в который отражаются самые важные аспекты функционирования выделенной предметной области, а второстепенные – игнорируются. Модель данных включает в себя набор понятий для описания данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные.

Модель данных определяется тремя компонентами:

- множество допустимых операций над данными;

- допустимой организацией данных. Допустимая организация данных определяется разнообразием и количеством типов объектов модели данных, ограничениями на структуру данных. Каждая модель характеризуется определенными свойствами и методами структуризации;

- ограничениями целостности с целью сохранения непротиворечивости данных и обеспечения достоверного отображения предметной области в базе данных.

Ограничения целостности поддерживаются средствами, предусмотренными в модели данных для выражения ограничений на значения данных и ассоциации, которые характеризуют достоверные состояния БД.

Ряд ограничений целостности поддерживается моделью данных по умолчанию и распространяется на все типовые ситуации, возникновение которых возможно при внесении изменений в БД. Другие ограничения целостности могут задаваться явно и также распространяться на множества однотипных ситуаций: множеством доступных операций над данными. Множество операций определяет виды обработки, которые могут подвергаться объекты модели данных. Сюда в первую очередь входят операции выборки данных и операции, изменяющие состояние БД.

СУБД для поддержки модели должны выполнять следующие основные функции:

- определение данных – задание вида хранимой в БД информации, ее структуры, ограничений при вводе в БД и связей между различными элементами информации;

- обработка данных – выборка необходимых данных и выполнение над данными различных операций: сортировка, фильтрация, преобразование, объединение, группировка;

- управление данными – разграничение прав доступа к информации БД.

Итак, по существу модель данных, поддерживаемая механизмами СУБД, полностью определяет множество конкретных баз данных, которые могут быть созданы средствами этой системы, а также способы модификации состояния БД с целью отображения тех изменений, которые происходят в предметной области.

В настоящее время описано много разнообразных моделей, построение которых преследует разные цели. Из множества опубликованных моделей дан­ных можно выделить три категории:

Ø объектные модели данных;

Ø модели данных на основе записей;

Ø физические модели данных.

Применительно к трехуровневой архитектуре баз данных следует отметить, что первые две категории используются для описания данных на внешнем и концептуальном уровнях, а последняя категория — на внутреннем уровне.

Среди объектных моделей следует выделить ER-модель, которая наиболее часто используется в методологии проектирования баз данных, а также объектно-ориентированную модель, последнее время широко используемую в технологиях баз данных.

В модели данных на основе записей база данных состоит из нескольких за­писей фиксированного формата, которые могут иметь разные типы.



Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 253.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...