Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ТЕХНОЛОГИЯ ХРАНЕНИЯ, ПОИСКА И СОРТИРОВКИ ИНФОРМАЦИИ
В различных сферах деятельности человеку приходится встречаться с различными по своей природе данными, для управления которыми нужны особые знания и умения.
Чтобы лучше понять природу создания различных баз данных, необходимо дать понятие предметной области. Под ней понимается сочетание взаимодействующих задач управления, функций, необходимых для выполнения намеченных целей, а также часть области знаний, предназначенная для изучения человеком. Поэтому основной целью каждой информационной системы стала обработка данных различных предметных областей. Отсюда можно сделать вывод, что база данных представляет собой сочетание информации об определенных объектах окружающего мира в соответствующей предметной области.
Изначально база данных создается для компоновки структурированных данных с целью облегчения их поиска, обработки, хранения.
Но для осуществления эффективной работы недостаточно просто собрать информацию и создать базу данных, необходимо научиться правильно управлять ею. Поэтому создают особые системы управления базами данных, контроль над которыми осуществляет специальное лицо либо группа лиц, если размеры системы очень велики.
Под системой управления базами данных понимается совокупность языковых и программных средств, позволяющих осуществить процесс создания базы данных, нормальное функционирование и быстрый поиск информационных данных.
Стандартные базы данных состоят из отдельных таблиц, сведения в которые вносятся из разных источников. Чтобы сделать для пользователя доступной информацию из нескольких таблиц, можно установить связи между таблицами. Для быстрого поиска информации формируются запросы, которые делают возможным изменение (обновление) или удаление записей, а также выполнение вычислений. С помощью форм можно просмотреть, ввести или изменить содержимое таблицы. Чтобы проанализировать и распечатать данные таблицы, существует отчет.
Для того чтобы создать на компьютере обобщенную базу данных, используется система управления базами данных. Системы управления базами данных (СУБД) могут быть общего и специализированного назначения. Системы управления общего назначения считаются программным продуктом, направленным на определенную предметную область. При использовании системы этого типа можно заметно улучшить работу, а именно уменьшить сроки создания баз данных. Когда нельзя применять систему управления общего назначения, на помощь пользователю приходит систему управления специализированного назначения.
Современные СУБД при небольших затратах экономны, надежны и безопасны, а также делают данные целостными. В настоящее время наиболее популярны Microsoft Access 2.0, Microsoft FoxPro 2.6 for DOS, Microsoft FoxPro 2.6 for Windows и т.д.
2. Классификация баз данных
Системы управления базами данных классифицируются по различным основаниям: по разновидностям технологии обработки данных, по принципу доступа к базе данных.
В зависимости от принципа доступа к базе данных можно выделить базы с сетевым доступом и базы с локальным доступом.
Важным основанием, по которому можно классифицировать СУБД, является выполнение определенного набора функций, в зависимости от чего различают информационные и операционные системы управления.
Все СУБД в зависимости от сфер использования могут быть как универсальными (общими), так и проблемно-ориентированными (специализированными).
Системы управления базами данных могут иметь конкретные самостоятельные языки ком муникации пользователей с базами данных, тогда они называются закрытыми (или замкнутыми); когда для связи с базой данных пользователь применяет язык программирования в совокуп ности с языком управления (или манипулиро вания) данными, тогда система управления называется открытой.
В зависимости от числа уровней моделей данных, поддерживаемых СУБД, бывают одноуровневые, двухуровневые и трехуровневые системы управления.
В любой системе управления базами данных между данными устанавливаются связи, в зависимости от способа установки которых выделяют сетевые, реляционные и иерархические базы данных.
В зависимости от разновидности технологии обработки данных СУБД могут быть распределенными и централизованными. Если база включает в себя несколько компонентов, хранящихся в разных компьютерах сети, то она называется распределенной. Если данные базы хранятся в одном компьютере, то база данных называется централизованной.
По архитектуре среди централизованных систем баз данных с удаленным (или сетевым) доступом выделяют клиент — сервер и файл — сервер.
При осуществлении концепции клиент — сервер основной компьютер должен не только хранить данные, но и осуществлять их основную обработку. При запросе информации клиентом (периферийным компьютером) провоцируется поиск и вывод информации на сервере. Эти данные перемещаются к клиенту (периферийному компьютеру) от сервера (основного компьютера). Запрос осуществляется посредством языка SQL.
При архитектуре файл— сервер в качестве главного выделяют один компьютер из сети, предназначенный для хранения основной базы данных. А остальные компьютеры лишь помогают осуществлять доступ пользовательской системы к основной базе данных. Обработка данных пользователями происходит на перифе-рийных компьютерах. При необходимости пользователи баз данных могут создавать локальные базы данных на периферийных компьютерах.
Для современных систем управления базами данных архитектура клиент — сервер практически стала стандартом.
3. Структурные элементы базы данных
Структурирование — это создание договоров о методах предоставления информации. Быст рая работа возможна только со структурирован ными (то есть созданными не в текстовом файле, а в табличном) данными.
Можно выделить следующие основные структурные элементы базы данных: поле, запись и таблица (или файл). Основным элементом ло гической организации данных является поле. Поле определяет столбец, используемый функцией. Данный структурный элемент может вы глядеть как текст (имя столбца) или как число (ну мерация строк).
Данный структурный элемент отвечает за просу реквизита {целостной структурной единице информации). Чтобы получить более полное представление об этом структурном элементе, необходимо дать определение таким понятиям, как имя поля, длина поля, тип поля и точность поля.
Имя поля представляет собой уникальное название того или иного поля базы данных и состоит в основном из текстовых символов. Практически всегда имя поля начинается с прописной буквы и может состоять из одного или нескольких слов. Примером имени поля базы данных может быть «Объем продаж», «Рентабельность», «Себестоимость единицы продукции» и т.д.
Под длиной поля понимают количество единиц информации, которое может вместить данное поле. Длиной поля должно считаться максимально возможное количество информации, которое уместится на данном участке базы данных. Например, 30 байт, 25 байт, 15 байт.
Тип поля является одной из характеристик информации, находящейся в поле базы данных и применяющейся для создания имен поля и других информационных данных. Различают несколько типов полей. Числовой тип поля включает в себя цифровые знаки, т.е. знаки, необходимые для осуществления расчетов. Символьный тип состоит из текстовых знаков. Календарный тип поля включает в себя необходимые даты в определенном формате.
Точность поля подразумевает определение количества знаков после запятой в десятичной дроби. Данная характеристика может быть установлена на усмотрение пользователя, например, округление дроби до двух, трех знаков после запятой.
Следующим структурным элементом базы данных является запись.
Запись представляет собой комплекс полей данных, связанных логически. У каждого поля есть свое определенное значение, которое находится в отдельном осуществлении записи.
Если экземпляры записей имеют одну и ту же структуру и находятся в комплексе, то говорят о наличии третьего структурного элемента базы данных — таблицы (или файла). Чтобы описать логический состав записи таблицы, необходимо создать последовательность нахождения полей записи и дать описание их характе ристикам,
Ключи — это структурные элементы записи файла или таблицы. Первичные ключи определяют экземпляр записи, тогда как вторичные — поисковые качества.
4. Модели данных
Модель данных представляет собой комплекс основных составных частей данных, а также операций для их обработки. Посредством этого ядра базы данных можно показать объекты любой предметной области, а также взаимодействия между ними. Модель данных представляет собой множество структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными.
В системах управления базами данных применяются основные разновидности моделей данных, а именно: иерархическая, сетевая и реляционная.
Под иерархической моделью данных понимают сочетание звеньев данных, объединенных между собой по особым принципам. Эта модель представляет собой «разветвленную книзу пирамиду». Основополагающими структурными элементами являются узел, уровень и связи. В центре каждого разветвления находится узел (или элемент). На каждом уровне находится несколько узлов-элементов (только на вершине один). Узлы соединены между собой посредством связей. Комплекс атрибутов данных, изображающих какой-либо объект, называется узлом. Любой узел на низшем уровне соединен лишь с одним узлом высшего уровня. Корень дерева — это единственный элемент иерархического дерева, представляющий собой вершину пирамиды. Узлы, находящиеся на низших уровнях, называются подчиненными, или зависимыми. Чтобы попасть к корневой записи базы данных, пользователем применяется единственный путь.
Иерархическими принцами являются следующие основные положения:
Сетевая модель данных представляет собой комплекс звеньев данных, в котором каждое структурное звено может быть связано с другим звеном модели. Основными структурными элементами этой модели являются узел, уровень и связи (так же как и в иерархической модели). В сетевой модели запись может принимать участие в нескольких групповых отношениях — это является главным отличием сетевой модели от иерархической. В соответствии с принципами сетевой модели групповые отношения осуществ ляют отличие между его экземпляром и типом, для этого отношениям должны присвоиться имена. Сочетание записей-владельцев и под чиненных записей называется экземпляром группового отношения, который не в коем слу чае не должен являться составной частью не скольких экземпляров групповых отношений одного и того же типа.
Под реляционной моделью данных понимается совокупность данных, представленных в виде таблицы. Реляционная модель отличается простой для восприятия структурой данных, а также удобством для пользователя.
4