Базы данных

Базой данных является представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ).

Виды программного обеспечения ЭВМ

Системные программисты	Прикладные программисты	Конечные пользователи
Системные программы	Инструментальные программы	Пользовательские программы (в т.ч. Базы данных)

БАЗА ДАННЫХ = ДАННЫЕ+ПРОГРАММА

1. Данные

База данных (БД, банк данных) – организованная совокупность данных из некоторой предметной области, предназначенная для длительного хранения на дисках ЭВМ и постоянного применения.

Основные свойства БД:

1. Полнота

2. Актуальность

3. Неизбыточность данных

4. Непротиворечивость данных

2. Программа

Система управления базами данных (СУБД – англ. DBMS – Database Management System) – совокупность программных средств, предназначенных для создания, обслуживания и функционирования баз данных, а также использования данных многими пользователями.

Основные признаки БД:

1. База данных хранится в памяти ЭВМ и обрабатывается при помощи ЭВМ.

2. Данные в базе данных хорошо структурированы (систематизированы).

3. Структура базы данных обеспечивает эффективный поиск и обработку данных.

06.11.2018

База данных

Классификация баз данных:

Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям (например, в «Энциклопедии технологий баз данных» М.Р. Когаловского определяются свыше 50 видов БД).

Основные классификации: по модели данных (структуре), по среде постоянного хранения, по содержимому, по степени распределённости и т.д.

Структура баз данных (модель данных):

1. Иерархическая

2. Реляционная

3. Сетевая

4. Объектная и объектно-ориентированная

5. Объектно-реляционная

6. И др.

Иерархическая база данных представляет собой корневое дерево, где корень – это верхний (1-й) уровень иерархии, вершины, которые соединены рёбрами с корнем – 2-й уровень, вершины следующего уровня – третий уровень, и т.д. Каждая вершина соединена ребром только с одной вершиной предыдущего уровня.

Вершины, из которых выходит только одно ребро, называются листьями.

Путь от каждой вершины к корню является единственным. Путь состоит из вершин, перечисленных последовательно от корня до данной вершины.

Свойства объектов в базе данных обычно называют реквизитами (атрибутами).

Реляционные базы данных:

ФИО	Дата рождения	Место рождения	№ паспорта	№ студенческого билета	Название факультета	Отделение	Курс	Группа
Иванов А.А.	02.05.2001	Москва	4523897	15100251	ВШГА	Юристы	2	203
Петров А.И.	01.09.2002	Иваново	6535628	15100003	Юридический	Вечернее	1	102
Иванов К.С.	15.08.2002	Тула	9854672	15200234	Химический	Дневное	1	110

Реляционная база данных – это таблица или совокупность таблиц, в которых записаны данные об однородных объектах из некоторой предметной области.

Реляционная база данных – это таблица или совокупность таблиц, в которых записаны данные об однородных объектах из некоторой предметной области.

Использование реляционных баз данных было предложено доктором Эдгаром Ф. Коддом из компании IBM в 1970 году.

Свойства таблицы в реляционной базе данных:

1. Строки таблицы называются записями. Каждая запись содержит данные об одном объекте. Каждой записи в базе данных однозначно присваивается номер

2. Столбцы таблицы называются полями. Каждое поле содержит описание одного однородного свойства всех объектов. Полям однозначно присваиваются имена

3. Строки и столбцы таблицы могут просматриваться в любом порядке

4. Новые строки (записи) могут добавляться только в конец таблицы

5. В таблице нет двух одинаковых строк

Сетевые базы данных:

К основным понятиям сетевой модели базы данных относятся: уровень,

Элемент (узел), связь.

Сетевая БД – графическое представление связей. В сетевой структуре каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию.

Разница между иерархической моделью данных и сетевой также состоит в том, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка, а в сетевой структуре данных у потомка может иметься любое число предков.

Работа с БД:

Основные операции в БД – выбор и сортировка данных.

Выбор данных:

Например, для выбора из БД всех студентов юрфака, необходимо задать условие поиска: Название факультета = Юридический факультет

Конкретное значение в поле Название факультета: «Юридический факультет» - это ключ для выбора записей.

Поле Название факультета – ключевое поле.

Условие «Название факультета = Юридический факультет» - фильтр для выбора записей из БД.

Ключ – это идентификатор записей в БД.

Ключи бывают первичными и вторичными.

Первичный ключ идентифицирует ровно одну запись в БД.

Вторичный ключ идентифицирует несколько записей в БД.

Ключевое поле – поле, содержащее ключи.

Фильтр – условие, накладываемое на значения ключей в ключевых полях.

Например, если нужно выбрать студентов 1 курса юрфака МГУ 2002 года рождения, то фильтр будет таким:

(Курс = 1) И (Название факультета И (Дата рождения ≥ 01.01.2002) И (Дата рождения ≤ 31.12.2002)

В фильтрах обычно используются следующие логические условия:

«И» - конъюнкция

«ИЛИ» - дизъюнкция

«НЕ» («КРОМЕ») – отрицание

Логическое условие «И» - логическое умножение, конъюнкция, пересечение множеств (А∩В): А И В

Логическое условие «ИЛИ» - логическое сложение, дизъюнкция, объединение множеств (AUВ): А ИЛИ В

Логическое условие «КРОМЕ» («НЕ») – отрицание (А): КРОМЕ А (НЕ А)

Логическое условие «КРОМЕ» («НЕ») для двух множеств – вычитание множеств (А-В): А кроме В

Например, если нужно выбрать студентов 1 и 2 курсов юрфака МГУ, не москвичей, то фильтр будет таким:

( ( (Курс = 1) ИЛИ (Курс = 2) ) И (Название факультета = юрфак) ) Кроме (Место рождения = Москва)

Скобки показывают порядок выполнения операций. Аналогично арифметическим операциям, логическое умножение имеет приоритет над сложением и вычитанием.

( ( (Курс = 1) + (Курс = 2) *(Название факультета = юрфак) ) –(Место рождения = Москва)

Сортировка данных:

Индексами называются значения ключевых полей, которые используются для поиска и сортировки данных.

Индексными файлами называются файлы, связывающие значения ключевых полей с реальным расположением записей в файле БД.

Индексные файлы строятся при создании БД, а также создаются заново при каждом обновлении БД. Эти процессы называются соответственно индексацией и переиндексацией баз данных.

20.11.2018