Классификация баз данных

(схема на странице 5)

Фактографическая БД (Source database) предназначена для хранения и обработки структурированных данных в виде чисел и текстов.

Документальная БД – база данных, запись которой отображает конкретный документ, содержит его библиографическое описание и, возможно, другую информацию о нём. Отобранные документы представляются пользователю, а обработка данных в таких системах практически не производится.

Централизованная БД хранится в памяти одного компьютера. Если этот компьютер является компонентом сети, возможен распределённый доступ к такой базе.

Распределённая БД состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, которые хранятся в разных компьютерах сети.

Известны три основных типа (модели)[3] организации данных и связей между ними: иерархический (в виде дерева), сетевой и реляционный.

В иерархической БД один элемент считается главным, остальные – подчинёнными. Такая БД графически представляет собой перевёрнутое дерево, корень которого – один объект – это верхний уровень, ниже располагаются объекты второго уровня и т.д. Поиск какого-либо элемента данных в такой системе может оказаться довольно трудоёмким из-за необходимости последовательно проходить несколько иерархических уровней. Иерархическую БД образуют, например, каталоги файлов, хранящихся на диске. Такой же БД является родовое генеалогическое дерево.

Сетевая БД отличается большой гибкостью, так как в ней не существует ограничений на связи между объектами. Каждый объект может быть связан с любым другим, как по вертикали, так и по горизонтали. Это облегчает процесс поиска нужных элементов данных, так как уже не требует обязательного прохождения нескольких иерархический ступеней. Пример сетевой БД – глобальная компьютерная сеть Интернет.

Реляционными БД (от англ. cлова relation - «отношение») называют БД, содержащие информацию, организованную в виде двумерных таблиц. Согласно этому подходу, такая таблица называется отношением. Реляционная БД содержит обычно несколько связанных между собой таблиц. Каждая строка в таблице содержит информацию об одном объекте БД (о конкретной книге, сотруднике учреждения и пр.), а каждый столбец – определённые характеристики (свойства, атрибуты) этих объектов. Например, атрибутами объектов могут быть автор книги, должность сотрудника, отдел, в котором он работает, и пр. Строки такой таблицы называют записями, а столбцы – полями. Итак:

Ø запись базы данных – это строка таблицы. Запись характеризует один объект БД и содержит набор значений, размещённых в полях БД;

Ø поле – столбец таблицы. Поле характеризует один из параметров каждого объекта базы данных.

Рассмотрим основные понятия БД на примере табличной организации информации об участниках олимпиады по информатике среди студентов Донецкого горного техникума им.Е.Т. Абакумова.

В рассматриваемом примере каждая запись (табл. 1) характеризует один объект – участника олимпиады. Поля в таблице не повторяются и несут имена:
№ п/п, Фамилия, Имя, Отчество, Группа, Кол-во баллов, Место.

Табл. 1

В общем случае каждое поле в таблицах имеет следующие характеристики:

Ø имя;

Ø тип (например, текстовый, числовой, дата, логический и т.д.)

Ø размер (для текстового типа максимальный размер – 256 символов);

Ø точность (число знаков после запятой)

Опишем структуру БД «Олимпиада по математике», т.е. назовём поля и их характеристики (табл.2)

Табл. 2

Каждая запись в БД должна отличаться от других значением хотя бы одного поля, чтобы её можно было однозначно идентифицировать.

Для этого одно или несколько полей объявляют ключевыми.

Главный (первичный) ключ БД – это значение одного или нескольких полей, однозначно определяющих каждую запись в БД.

В приведённом примере ключевым является поле № п/п, содержащее тип данных счётчик.

Вторичный ключ – это такой ключ, значение которого могут повторяться в нескольких записях. По ним может отыскиваться группа строк с одинаковым значением вторичного ключа. В нашем примере вторым ключом может быть поле Место.

Чтобы управлять информацией, хранимой в БД, осуществлять поиск, сортировку, редактировать и т.д., необходимо специальная программа – система управления базой данных (СУБД). Таким образом, надо различать сами БД, которые представляют собой упорядоченные определённым образом данные, и системы управления базами данных (СУБД) – специальные программы для создания и обработки базы данных. На современных персональных компьютерах наибольшее распространение получили реляционные СУБД.

Типичными режимами работы с базой данных являются:

Ø создание БД;

Ø редактирование БД;

Ø манипулирование БД;

Ø поиск в БД.

Существует немало различных СУБД – dBase, Clipper, Paradox, FoxPro, Clarion, Access. Про MS Access надо сказать, что это одна из самых популярных СУБД реляционного типа для Windows на сегодняшний день. Эта программа входит в состав пакета Microsoft Office.

Функции СУБД

1. Непосредственное управление данными во внешней памяти.

2. Управление буферами оперативной памяти (СУБД обычно работает с БД большого размера, превышающего доступный объём оперативной памяти).

3. Управление транзакциями (транзакция – это последовательность операций над БД как единым целым).

4. Журнализация (журнал – это особая часть БД недоступная для пользователя СУБД, в которой хранятся все изменения в основной части БД).

5. Поддержка языков БД. Стандартным языком наиболее распространённых реляционных СУБД является язык SQL (Structured Query language).

Назначение СУБД

1. Воспринимать и обрабатывать команды пользователей на выборку, изменение, добавление или удаление данных из базы данных.

2. Принимать данные из разных по своей природе источников и преобразовывать их в форму, соответствующую собственным объектам.

3. Обеспечивать целостность, безопасность, восстановление информации в случае повреждения.

Вопросы и задания

1. Что такое база данных?

2. Приведите примеры баз данных.

3. Назовите особенности иерархических, сетевых и реляционных баз данных.

4. Что такое запись, поле в базе данных?

5. Какие типы полей вы знаете?

6. Что такое ключевое поле?

7. Какую функцию выполняют БД?

8. Перечислите основные режимы работы с базами данных.