1.Системы баз данных.

Система баз данных - это компьютеризированная система хранения записей,  основная цель которой - предоставлять необходимую информацию по требованию. Схема системы баз данных:  1. Программное обеспечение (ПО). Взаимодествует с СУБД. 2. Система управления базами данных (СУБД). Взаимодействует с ПО и пользователем. 3. Пользователь. Взаимодествует с СУБД. Компоненты СБД: 1) Аппаратное обеспечение (дисковое пространство, процессорное время) 2) ПО (Осн. функция СБД - предоставление пользователю БД возмодности работы с данными, не вникая в детали их хранения на уровне аппаратного обеспечения). Сюда относят различные утилиты, средства разработки приложений, средства проектирования, визуального моделирования, генераторы отчётов... 3) Пользователи СБД - прикладные программисты - конечные пользователи - администраторы БД 2. Понятие базы данных.

База данных - совокупность данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными независимо от прикладных программ. Эти данные относятся к определенной предметной области и могут быть использованы многими пользователями для решения многих задач. 3. Распределение обязанностей в системах баз данных.

Администратор данных отвечает за управление данными, включая планирование базы данных, разработку и сопровождение стандартов, бизнес-правил и деловых процедур, также за концептуальное и логическое проектирование базы данных, контролирует соответствие общего направления развития БД корпоративным целям.  Администратор баз данных (АБД) отвечает за физическую реализацию базы данных, включая физическое проектирование и воплощение проекта, за обеспечение сохранности и целостности данных, за сопровождение операционной системы, за обеспечение наибольшей производительности приложений.  Создатели баз данных. Можно выделить два типа разработчиков: создатели логической базы данных и создатели физической базы данных. Разработчик логической БД занимается идентификацией данных (другими словами сущностей и их атрибутов), связей между данными. Разработчик физической базы данных выполняет физическую реализацию: занимается преобразованием логической модели данных в набор таблиц и ограничений целостности, выбором структур хранения и способов доступа к данным, проектированием всех требуемых мер защиты данных (во многом все это определяется избранной СУБД).  Прикладные программисты занимаются разработкой приложений, предоставляющих пользователям нужные многофункциональные способности. Пользователи являются потребителями БД. Можно условно их поделить на две подгруппы: те, которые знакомы со структурой БД, могут применять языки, создавать собственные приложения; и не знакомы - обращаются к базе данных при помощи особых приложений, используя меню и простые команды. 4. СУБД. Преимущества и недостатки.

СУБД (система управления базами данных) - совокупность программных и языковых средств, предназначенных для управления данными в базе данных, а также для ведения базы данных и обеспечения взаимодействия базы данных с прикладными программами.  Преимущества СУБД:  1. Контроль за избыточностью данных. 2. Непротиворечивость данных.  3. Совместное использование данных. 4. Поддержка целостности данных.  5. Повышенная безопасность. 6. Применение стандартов.  7. Повышение эффективности и масштабируемость работы системы.  8. Возможность нахождения компромиссов при противоречивых требованиях пользователя.  9. Повышение доступности данных.  10. Развитое управление параллельностью работы пользователя.  11. Упрощение сопровождения системы за счет независимости от данных.  12. Развитые службы резервного копирования и восстановления.  Недостатки СУБД:  1. Размер. 2. Сложность. 3. Теряется Производительность при маленьких задачах. 4. Требования к аппаратному обеспечению.  5. Последствия сбоев. 6. Стоимость разработки. 5. Функции СУБД.

Функции СУБД: Предоставление контролируемого доступа к базе данных, с помощью следующих средств:  1. Система обеспечения безопасности.  2. Система поддержки целостности данных, которая обеспечивает непротиворечивость хранимых данных.  3. Система восстановления, которая позволяет восстановить БД после программных или аппаратных сбоев до предыдущего непротиворечивого состояния. 4. Система управления параллельной работой приложений.  5. Доступный пользователям каталог (словарь данных), который содержит описание хранимой в базе данных информации. 6. Трехуровневая архитектура ANSI-SPARC.

Внешний уровень (уровень пользователя) обеспечивает каждому пользователю возможность обращения к одним и тем же данным, используя своё собственное представление.

Уровень администратора базы данных, который должен иметь возможность изменять структуру базы данных, не оказывая влияния на пользовательские представления. Концептуальный уровень - Этот уровень описывает то, какие данные хранятся в базе данных, а также связи между ними. Это логическая структура всей базы данных.  Внутренний уровень - физическое представление базы данных в компьютере, описывает как информация хранится(находится) в базе данных. Уровень находится под управлением СУБД. Описывает физическую структуру базы данных и предназначен для достижения оптимальной производительности.  Физическая организация данных - файлы, хранимые операционной системой, которыми управляет операционная система. 7. Модели данных. Иерархическая, сетевая модели.

Иерархическая модель данных. Связи: 1:1; 1:N; N:1; Достоинства: Очень быстрый поиск, если он идет по направлению иерархии. Недостатки: Сложность внесения изменений в структуру данных; медленный поиск в обратном направлении иерархии.

Сетевая модель данных. Вводит дополнительные связи, которые помогают устранить недостатки иерархической модели.  Достоинства: концептуальная простота, содержит связи M:N, гибкость доступа к данным, возможность обеспечения целостности данных, соответствие международным стандартам.  Недостатки: высокая стоимость, внесение данных сложно реализовать.  8. Модели данных. Объектно-реляционная.

Объектно-реляционная СУБД (РСУБД) поддерживает некоторые технологии, реализующие объектно-ориентированный подход.  Разница между объектно-реляционными и объектными СУБД: первые являют собой надстройку над реляционной схемой, вторые же изначально объектно-ориентированы. Главная особенность и отличие объектно-реляционных, как и объектных, СУБД от реляционных заключается в том, что О(Р)СУБД интегрированы с Объектно-Ориентированным (OO) языком программирования, внутренним или внешним как C++, Java.  Характерные свойства ОРСУБД:  1) комплексные данные. 2) наследование типа. 3) объектное поведение.  Комплексные данные могут быть реализованы через постоянно-хранимые объекты. Создание комплексных данных в большинстве существующих ОРСУБД основано на предварительном определении схемы через определяемый пользователем тип. Используются также встроенные конструкторы составных типов, например массивы. 9. Модели данных. Объектно-ориентированная.

Основным достоинством объектно-ориентированной модели данных в сравнении с реляционной является возможность отображения информации о сложных взаимосвязях объектов. Объектно-ориентированная модель данных позволяет идентифицировать отдельную запись базы данных и определять функции их обработки.  Недостатками объектно-ориентированной модели являются: сложность восприятия, неудобство обработки данных и низкая скорость выполнения запросов.