3.1.2. Словарь данных и система управления базами данных
Словарь данных может быть полезен и в тех системах, где концепция базы данных не применяется. Он является средством централизованного накопления описаний данных: назначения, взаимосвязей с другими данными, источников, лиц, ответственных за ведение. В системе с базой данных словарь хранит информацию о базе данных, а в файловой – описания данных, содержащихся в файлах. Возможно одновременное использование словаря данных для прикладных программ, работающих под управлением СУБД и без СУБД.
Для создания базы данных словаря и управления ею должны применяться соответствующие программные средства. Пакет программ словаря данных может интегрироваться с системой управления базами данных или быть независимым. Интегрированный словарь данных представляет собой часть пакета программ СУБД, а независимый словарь данных – отдельный пакет программ, служащий дополнением к СУБД.
В системе с интегрированным словарем данных описания данных существуют в единственном экземпляре и хранятся в этом словаре В системе с независимым словарем данных описания данных могут либо извлекаться из него, либо обеспечиваться другим образом. Поскольку первая система такой возможностью не располагает, необходимо всякий раз перед выполнением программы проверять достоверность используемых в ней описаний. Во второй системе подобная проверка не всегда обязательна.
Оба типа словарей данных, интегрированный и независимый, имеют свои преимущества и недостатки.
Преимущества интегрированной системы словаря данных:
• отсутствует дублирование описаний данных в СУБД и словаре данных. Это сокращает вероятность появления ошибок в результате отказов при обновлении дублированной информации;
• словарь данных обладает возможностью доступа к базе данных. Одним из его потенциальных применений может быть трассировка доступа к базе данных для сбора статистических данных с целью повышения производительности системы;
• будучи интегрированным с СУБД, словарь данных может служить более мощным средством контроля, поскольку как проектировщики, так и пользователи вынуждены его использовать в качестве инструмента документирования и настройки данных.
Преимущества независимого словаря данных:
• реализация сопряжена с меньшим риском попасть в рамки ограничений СУБД, чем у интегрированного словаря данных. Кроме того, она проще, поскольку нет необходимости учитывать все особенности СУБД;
• описания всех данных могут вводиться постепенно, в то время как интегрированному словарю они должны быть предоставлены одновременно. В современных системах обработки данных, как правило, не происходит одновременного преобразования системы файлов в базу данных. Базы данных используются параллельно с традиционными файлами. Наиболее предпочтителен такой словарь, в котором описания данных, принадлежащих базам данных, поддерживаются так же, как в интегрированном словаре данных, а описания данных традиционных файлов – как в независимом словаре.
3.1.3. Интерфейсы
Проанализируем интерфейсы словаря данных в системе с единственной СУБД (рис. 3.1).
Рис 3.1
Существуют два типа интерфейсов:
с людьми, вовлеченными в систему АБД,системными программистами, прикладными программистами, руководителями, конечными пользователями и ревизорами;
с программными средствами: СУБД, компиляторами, операционной системой и генераторами отчетов.
На ранней стадии проектирования базы данных со словарем данных взаимодействует АБД. С помощью генератора отчетов, который, возможно, входит в состав средств словаря, администрации и пользователям предоставляются отчеты, учитывающие их потребности.
Отчеты могут отражать следующие аспекты:
• элементы данных и объекты;
• взаимосвязи элементов данных и объектов;
• ответственность пользователей за правильность данных;
• частотные характеристики использования и текстуальные описания элементов данных;
• правила разграничения доступа;
• отчеты ревизии;
• регламентированные сводные отчеты;
• отчеты, подготовленные имеющимися у пользователя средствами;
• отчеты, содержащие таблицы соответствия;
• отчеты об изменениях;
• отчеты об ошибках.
Словарь данных может генерировать описания данных, включать их в библиотеки программ и готовить их для компиляторов в форме диалектов языков высокого уровня. В словаре может храниться информация о взаимосвязи программ и элементов данных. На основе таблицы соответствия наделенные необходимыми полномочиями лица имеют возможность информировать прикладных программистов и любое подразделение о предполагаемых изменениях, согласовывать их и после этого осуществлять. Изменения могут вноситься в содержание, формат или взаимосвязь с другими элементами данных.
В идеальном случае интерфейс между СУБД и словарем данных должен обеспечивать доступ системы словаря к справочникам СУБД, в которых хранится информация о текущем состоянии последней. Модификация типов данных может производиться только после того, как это будет зарегистрировано в словаре данных. Обновление самих данных допускается лишь после проверки его корректности средствами СУБД. Таким образом, словарь данных, СУБД и база данных образуют замкнутый контур.
Словарь данных может служить эффективным инструментом АБД при проектировании, реализации и эксплуатации системы с базой данных. АБД отвечает за разработку стандартов, а также за обеспечение безопасности и секретности, регулирующих доступ к словарю.
Рассмотрение этих интерфейсов показывает, что словарь данных имеет двоякое применение. Во-первых, он может использоваться людьми, выполняющими разнообразные функции. АБД, системными и прикладными программистами, системными аналитиками, руководителями, конечными пользователями и ревизорами. Во-вторых, он используется различными программами и системами программ СУБД, компиляторами, операционной системой и генераторами отчетов.
Интерфейсы каждого типа применения обеспечивают эффективное взаимодействие и взаимосвязь как между программными компонентами системы обработки данных, так и между вовлеченными в нее сотрудниками. Тем самым они способствуют организации контроля и управления в системе.