Схема обмена данными при работе с БД

Пользователю любой категории (администратору БД, разработчику приложения, обычному пользователю) для грамотного решения задач полезно представлять вычисли­тельный процесс, происходящий в ОС при работе с БД. Раскроем внутренние механизмы этого процесса на примере наиболее общего случая организации ИС, функционирующей на одном ПК, — когда пользователь работает с «полной» версией программы

При работе пользователя с базой данных над ее содержимым выполняются следу­ющие основные операции: выбор, добавление, модификация (замена) и удаление дан­ных. Рассмотрим как происходит обмен данными между отдельным пользователем и персональной СУБД при выполнении наиболее часто используемой операции выбо­ра данных. Обмен данными между пользователем и БД для других операций отлича­ется несущественно.

Схематично обмен данными при работе пользователя с БД можно представить так, как показано на рис. 1.6, где обычными стрелками обозначены связи по управле­нию, утолщенными — связи по информации.

Цикл взаимодействия пользователя с БД с помощью приложения можно разде­лить на следующие основные этапы:

1. Пользователь терминала (1) в процессе диалога с приложением формулирует запрос (2) на некоторые данные из БД.

2. Приложение (3) на программном уровне средствами языка манипулирования данными формулирует запрос (4), с которым обращается к СУБД.

3. Используя свои системные управляющие блоки и таблицы, СУБД с помощью слова- - ря данных определяет местоположение требуемых данных и обращается (5) за ними к ОС.

4. Программы методов доступа файловой системы ОС учитывают (6) из внешней памяти искомые данные и помещают их в системные буферы СУБД.

5. Преобразуя полученные данные к требуемому формату, СУБД пересылает их (7) в соответствующую область программы и сигнализирует (8) о завершении опера­ции каким-либо образом (например, кодом возврата).

6. Результаты выбора данных из базы приложение (3) отображает (9) на термина­ле пользователя (1).

В случае работы пользователя в диалоговом режиме с СУБД (без приложений) цикл взаимодействия пользователя с БД упрощается. Его можно представить следу­ющими этапами.

1. Пользователь терминала (10) формулирует на языке запросов СУБД, например QBE, по связи (11) требование на выборку некоторых данных из базы.

2. СУБД определяет местоположение требуемых данных и обращается (5) за ними к ОС, которая считывает (6) из внешней памяти искомые данные и помещает их в системные буферы СУБД.

3. Информация из системных буферов преобразуется (12) к требуемому формату, после чего отображается (13) на терминале пользователя (10).

Напомним, что описанная схема поясняет как функционирует СУБД с одним пользователем на отдельной ПЭВМ.

Если компьютер и ОС поддерживают многопользовательский режим работы, то в такой вычислительной системе может функционировать многопользователь­ская СУБД. Последняя, в общем случае, позволяет одновременно обслуживать не­сколько пользователей, работающих непосредственно с СУБД или с приложени­ями (каждое из которых может поддерживать работу с одним или несколькими пользователями).

Иногда к вычислительной системе подключается так называемый «удаленный пользователь», находящийся на некотором удалении от ЭВМ и соединенный с ней при помощи какой-либо передающей среды (интерфейс ЭВМ, телефонный канал свя­зи, радиоканал, оптико-волоконная линия и т. Д.). Чаще всего такой пользователь про­граммным способом эмулируется под обычного локального пользователя. СУБД, как правило, этой подмены «не замечает» и работает по обслуживанию запросов обыч­ным образом.

В многопользовательских СУБД при выполнении различных операций параллель­но проистекают процессы, подобные описанным выше и показанным на рис. 1.6.

При обслуживании нескольких параллельных источников запросов (от пользова­телей и приложений) СУБД так планирует использование своих ресурсов и ресурсов ЭВМ, чтобы обеспечить независимое или почти независимое выполнение операций, порождаемых запросами.

Многопользовательские СУБД часто применяются на больших и средних ЭВМ, где основным режимом использования ресурсов является коллективный доступ.

На персональных ЭВМ пользователь обычно работает один, но с различными про­граммами, в том числе и одновременно (точнее, попеременно). Иногда такими про­граммами оказываются СУБД: различные программы или разные копии одной и той же СУБД. Последняя ситуация возникает, например, при работе с различными база­ми данных с помощью СУБД Access.

Технология одновременной работы пользователя с несколькими программами не­плохо реализована в Windows. Здесь каждая выполняемая программа имеет свое окно взаимодействия с пользователем и имеются удобные средства переключения между программами. При работе в Windows СУБД избавлена от необходимости поддержа­ния нескольких сеансов работы с пользователями.