10. Объем информации нарастает с каждым годом все больше и больше. Перед обществом стоит задача организовать хранение этой информации таким образом, чтобы её было удобно просматривать, пополнять, изменять, искать нужные сведения, делать любую выборку, осуществлять сортировку в любом порядке. Чаще всего этим занимаются люди, исписывая, перекладывая, исправляя горы бумаги. Например, архивы с различными документами подчас занимают целые здания.

В наше время решению таких задач помогает компьютер. Для этого используют компьютерные информационные системы, к/е позволяют хранить большие объемы информации, осуществлять в них быстрый поиск, вносить изменения, выполнять всевозможные манипуляции с данными (группировать, сортировать и пр.). Основой всякой ИС является БД.

БД – это обширные наборы данных, относящие к определенной области, и хранимые во внешней памяти ЭВМ в виде совокупности связанных между собой файлов.

База данных – это единое, большое хранилище данных, которое однократно определяется, а затем используется одновременно многими пользователями – представителями разных подразделений.

В зависимости от структуры различаются реляционные, иерархические, сетевые и распределенные БД. Линейные БД слишком просты, и для их организации можно использовать другие приложения, например, Excel.

Реляционные БД представляют двумерный массив, т. е. таблицу, а в более сложном случае – совок-ть взаимосвязанных таблиц, где строки таблицы соответствуют записям, а столбцы полям БД. Иерархическая БД построена с учетом соподчиненности элементов и имеет древовидную структуру, где каждый из элементов (узлов) более высокого уровня может быть связан с одним или несколькими узлами более низкого уровня. Сетевые БД наиболее сложны по своей структуре и представляют собой граф со свободным характером связей между узлами.

Для разработки и поддержки функционирования БД используются СУБД (это ПО для работы с БД). Прикладные СУБД представляют собой готовые программные средства для работы с БД. То есть пользователь, освоивший интерфейс может начать работу по вводу, редактированию и поиску данных. Инструментальные СУБД представляют собой систему программирования, при помощи которой специалист создает для рядового пользователя оболочку СУБД.

Возможности СУБД: Создать новые БД, изменять, дополнять данные, осущ-ть поиск, упорядочивать информацию в БД, записывать обновленные данные на диск, выполнять печать данных и ответов на запросы.

Этапы создания БД: Проектирование БД (теоретический этап); Создание структуры (Используется СУБД для описания структуры таблиц); Ввод записей.

Операции, производимые с БД: Создание структуры БД (определение необходимого набора полей и типа их содержимого, выбор имен полей и их размерности). Ввод и редактирование данных (проводится путем построчного заполнения таблицы или при помощи формуляра). Хранение и передача данных. Преобразование данных. Поиск данных ( проводится по всей БД). Оформление результатов поиска (обычно производится в виде таблицы).

Одной из современных прикладных программ создания БД и работы с ними является приложение Microsoft Access, к/е представ. собой прикладную СУБД (пользовательскую оболочку), предназначенную для управления реляционными БД, и функционирующую на автономной ПК или в локальной сети.

Возможности MS Access: Проектирование структуры (макета) БД и ее базовых составляющих (двумерных таблиц) с использованием полей для различных видов данных. Установление связей между таблицами. Ввод, хранение, просмотр, сортировку, модификацию и выборку данных из таблиц. Создание и использование формуляров, запросов, отчетов.

В БД строка таблицы называется записью, а столбец - полем. Поля — это различные характеристики объекта. Значения полей в одной строчке относятся к одному объекту. Разные поля отличаются именами. Записи различаются значениями ключей. Главным ключом в БД называют поле (или совок-ть полей), значение которого не повторяется у разных записей.

СУБД организует хранение информации таким образом, чтобы ее было удобно: просматривать, пополнять, изменять, искать нужные сведения, делать выборки, осуществлять сортировку.

Классификация БД: По характеру хранимой информации:

— Фактографические (картотеки),

— Документальные (архивы)

По способу хранения данных:

— Централизованные (хранятся на одном компьютере),

— Распределенные (используются в локальных и глобальных компьютерных сетях).

По структуре организации данных:

— Табличные (реляционные),

— Иерархические,

Назначение БД: Для хранения и обработки больших объемов информации, однотипных объектов, обладающих одинаковым набором свойств.

СУБ - это приложение, позволяющее создавать БД и осуществлять в них сортировку и поиск данных.

Сортировка - упорядочение записей, т. е. расположение в определенной послед-ти, т.к. БД могут содержать сотни и тысячи записей.

Поиск в БД осуществляется с помощью фильтров и запросов. Фильтры и запросы позволяют отбирать записи, к/е удовлетворяют условиям поиска. Условия поиска записей создаются с использованием операторов сравнения (=, >, < и т. д.).

Существует несколько различных типов бд: табличные, иерархические и сетевые.

Табличная БД содержит перечень объектов одного типа, т. е. объектов с одинаковым набором свойств. Такую БД удобно представлять в виде двумерной таблицы.

Столбцы такой таблицы, включающей в себя значения определенного свойства называют полями. Запись БД — это строка таблицы, к/я содержит набор значений различных свойств объекта.

Ключевое поле - это поле, значение которого однозначно определяет запись в таблице.

СТРУКТУРА БД

Большинство БД имеют табличную структуру. Как мы знаем, в табличной структуре адрес данных определяется пересечением строк и столбцов. В БД столбцы называются полями, а строки - записями. Поля образуют структуру БД, а записи составляют информацию, к/я в ней содержится. Для того чтобы легко усвоить понятие структуры БД, надо представ. себе пустую базу, в которой пока еще нет никаких данных. Несмотря на то что данных в базе нет, информация в ней все-таки есть. Это структура базы, то есть набор полей. Они определяют, что будет записано в эту базу и в каком виде.

Иерархические БД графически могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй — объекты второго уровня и т. д. Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. П-р, организация файловой системы (каталог папок Windows).

Сетевая БД образуется обобщением иерархической т.е. каждый элемент вышестоящего уровня может быть связан одновременно с любыми элементами следующего уровня. Вообще, на связи между объектами в сетевых моделях не накладывается никаких ограничений (в ней все данные считаются взаимосвяз.). П-р, Всемирная паутина глобал. сети Интернет. Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов документов в единую распределенную сетевую БД.

Реляционная использует табличный способ хранения данных, может сост. из нескольких раздельных файлов (таблиц).

Сама по себе БД является хранилищем данных. Для того, чтобы извлечь нужную информацию из БД или внести новые сведения необходимо специальное ПО, к/е наз. СУБД и представляет собой программу, к/я позволяет создать новую базу данных, открыть существующую, просмотреть записи, выбрать необходимую информацию по условию, удалить запись и т. д. (поле, атрибут

Структура БД - принцип или порядок организации записей в базе данных и связей между ними.

По характеру организации хранения данных и обращения к ним различают локальные (персональные), общие (интегрированные, централизованные) и распределенные БД.

Персональная БД, предназначенна для локального использования одним пользователем. Интегрированные и распределенные БД предполагают возможность одновременного обращения нескольких пользователей к одной и той же информации. Распределенные БД, кроме того, имеют характерные особенности, связанные с тем, что физически разные части БД могут быть расположены на разных ЭВМ, а логически, с т.з. пользователя, они должны представлять собой единое целое.

Структура таблицы

Понятие структуры таблицы включает в себя:

описание полей;

ключ – поле (совокупность полей), которое однозначно определяет соответствующую запись (простой, составной);

индексы – (индексирование – задание порядка записей без изменения физического расположения записей);

ограничения: на значения полей, ссылочной целостности между таблицами.

Термины описания структуры данных

Отношение - таблица

Кортеж – строка или запись

Кардинальность – количество записей

Атрибут – столбец или поле

Степень – количество атрибутов

Домен – тип данных, тип атрибутов, совокупность допустимых значений

Первичный ключ – уникальный идентификатор

По технологии обработки данных БД подразделяются на централизованные и распределенные.

Централизованная БД хранится в памяти одной вычислительной системы.

Распределенная БД состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа к данным БД подразделяются на БД с локальным доступом и БД с удаленным (сетевым) доступом.

централизованные БД с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных систем:

− файл–сервер (Предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов). На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы БД в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка);

− клиент–сервер (Подразумевается, что помимо хранения централизованной БД центральная машина (сервер БД) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере).