Тема 4. Информационное обеспечение
БАЗЫ И БАНКИ ДАННЫХ Понятия «база данных» и «банк данных» На начальном этапе автоматизированной обработки данныхиспользовалась файловая организация данных. Но для обработки больших массивов информации, часто используемой многими, она имела ряд недостатков: 1) высокая степень избыточности данных в файлах; 2) жесткая связь данных и прикладных программ; 3) нет возможности установки связи между данными разных файлов; 4) ограниченный контроль данных; 5) недостаточные возможности управления данными. Перечисленные недостатки файловой организации, а также необходимость централизации данных с целью коллективного доступа к ним, повышенные требования к скорости обработки и достоверности данных стали причинами, обусловившими появление и быстрое развитие баз данных. Концепцию баз данных разработала американская компания IBM в 1970 г. Идеолог баз данных Джеймс Мартин дал следующее определение базы данных. База данных (БД) – именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов, их свойства и взаимоотношения в некоторой предметной области Объектом может быть предмет, вещество, событие, лицо, явление, абстрактное понятие, то есть все то, что может характеризоваться набором значений некоторой совокупности атрибутов Атрибут – это информационное отображение свойства объекта Предметная область – часть реального мира, которая описывается и моделируется с помощью БД. Преимущества БД: · БД можно рассматривать как информационную модель объекта; · в БД информация хранится централизованно; · организация данных в БД дает возможность поиска, анализа и отображения данных. · БД представляет собой новый подход к организации данных. Она позволяет обращение к данным без знания физического расположения их в памяти компьютера. Широкоупотребительным в настоящее время является термин «банк данных». Банк данных – система файлов и баз данных, предоставляющая услуги по хранению и поиску данных по одной предметной области
1.2.Устройства для хранения баз данных Современные базы данных имеют большие объемы, измеряемые в Терабайтах (1 Тб=1024 Гб) и даже Петабайтах (1 Пб=1024 Тб).
1.3. Приложения базы данных Приложениями БД являются: · запросы. Этотребования пользователей на отбор данных из БД и/или на выполнение определенных действий; · формы. Формы используются для разных целей. Наиболее часто они применяются для ввода, просмотра и редактирования данных; · отчеты. Этопредставления информации из БД в виде, удобном для ее восприятия и анализа пользователем; · Web-страницы для публикации данных базы в Internet; · прикладные программы. Это программы, работающие с БД, и написанные на языке программирования, встроенном в СУБД. 1.4. Компоненты базы данных БД состоит из четырех основных элементов: 1) данных пользователей; 2) метаданных. СУБД производит описание структуры базы данных, которое носит название метаданных (данных о данных); 3) данных, призванных улучшить производительность и доступность базы данных. Эти данные состоят, главным образом, из индексов; 4) метаданных приложений. Это описания структуры и формата пользовательских запросов, форм, отчетов и других приложений, выполненное СУБД. МОДЕЛИ ДАННЫХ Первоначально исследования в области баз данных были направлены на разработку способов структуризации данных, получивших название моделей данных. Модель данных –это совокупность принципов организации базы данных Классическими являются иерархическая, сетевая и реляционная модели данных. 2.1. Иерархическая модель Иерархическая модель представляет собой перевернутое дерево, из корня и узлов (элементов данных) которого исходят ветви (соответствующие связям элементов данных). На самом верхнем уровне только один узел – корень. Каждый элемент связан с одним или несколькими элементами на более низком уровне (порожденными элементами) и только с одним элементом на более высоком уровне, за исключением корня. На рис. 1 показан пример иерархической организации данных.
Рис. 1. Пример иерархической организации данных Недостатком иерархической модели является ее громоздкость для обработки данных со сложными логическими связями. Достоинство иерархической модели данных состоит в эффективном использовании памяти компьютера при хранении данных.
2.2. Сетевая модель Сетевая модель является развитием иерархической модели. Сетевая модель представляет структуру, у которой один или несколько порожденных элементов имеют более одного исходного элемента. В сетевой структуре любой элемент может быть связан с любым другим элементом. На рис. 2 показан пример сетевой организации данных.
Недостатками сетевой модели являются сложность ее понимания для обычного пользователя и большие объемы памяти компьютера на хранение данных. К достоинствам сетевой модели данных относятся возможность образования произвольных связей и быстрый доступ к данным.
2.3. Реляционная модель Реляционная модель данных представляет собой комплекс взаимосвязанных простейших двумерных таблиц, называемых отношениями. Свойства таблицы-отношения: · каждый столбец таблицы – это элемент данных (атрибут) и его значения должны быть не расчленяемыми на несколько значений; · все столбцы однородные;
· в таблице нет двух одинаковых строк; · столбцы и строки могут просматриваться в любом порядке, безотносительно к их информационному содержанию и смыслу; · число строк не ограничено. Элементы таблицы, отношения, таблицы реляционной БД называются по-разному, что показано в нижеприведенной таблице:
Одно или несколько полей, однозначно определяющих записи таблицы, называют ключом. 2.3.1.Связи между отношениями Связи устанавливаются посредством связи ключей, содержащих общую информацию для обоих отношений. Пусть отношение R1 связывается с отношением R2. Тогда R1 – главное отношение, а R 2 – подчиненное. Ключ главного называется первичным, а подчиненного – внешним. Значения первичного ключа всегда уникальны, а значения внешнего ключа могут повторяться. Графическое изображение связи между таблицами называется схемой данных.
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (764)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |