Система управления базами данных
БД работают под управлением СУБД.
СУБД – это комплекс программных и языковых средств, предназначенных для создания структуры БД, внесения в нее информации, изменения (редактирования) и визуализации этой информации (управления доступом к ней), защиты и восстановления данных.
Под визуализацией информации понимается:
- отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием;
- их упорядочение;
- оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи.
Схема организации программного и информационного обеспечения при использовании СУБД имеет вид:
Приложения (прикладные программы) используются для обеспечения автоматизации обработки данных при решении прикладных задач. Приложение — это программа или комплекс программ, предназначенных для выполнения однотипных работ (реализации определенных функций обработки данных).
С одной БД могут работать несколько различных приложений. Например, для работы с БД предприятия одно приложение используется для обслуживания подсистемы учета кадров, другое – для расчета заработной платы, третье – для складского учета и т.д. Приложения должны работать параллельно и независимо друг от друга.
СУБД обеспечивает корректное взаимодействие приложения с БД, а также учитывает все изменения в БД, вносимые другими приложениями.
Задача СУБД: осуществление взаимодействия между БД и пользователями системы, между БД и приложениями.
Основные функции СУБД:
- обеспечение хранения больших объемов данных сложной структуры во внешней памяти и эффективного доступа к ним, непосредственное управление данными;
- поддержание целостности данных и управление транзакциями. Транзакция – это последовательность операций над БД, рассматриваемых как единое целое (т.е. все или ничего). Если на любом этапе изменения данных (при выполнении какой-либо операции) произойдет сбой, то целостность БД будет нарушена. Транзакции вводятся для предотвращения таких нарушений целостности.
Например, в транзакции «Оформление заказа» нужно произвести над данными все необходимые операции (товар продан, уменьшен его запас на складе) либо возвратить БД к исходному состоянию (товар не продан, его количество на складе не изменилось);
- ведение системного журнала изменений БД для восстановления БД после сбоя;
- поддержка языка описания данных (ЯОД) и языка запросов;
- обеспечение безопасности данных.
Структура СУБД
Состав СУБД:
1. программные средства создания БД,
2. средства работы с данными,
3. дополнительные сервисные средства.
Рис. Состав СУБД.
Средства созданияБД:
Язык описания данных (ЯОД) позволяет переводить логическую модель БД в физическую структуру.
Язык манипуляции данными (ЯМД) позволяет разрабатывать программы, реализующие основные операции с данными. Для работы с реляционными БД и СУБД используются развитые диалоговые средства и язык структурированных запросов SQL (Structured Query Language).
Назначение языка SQL: выполнение операций над таблицами (создание, удаление, изменение структуры) и над данными (организация запросов, выборка, изменение, обновление, добавление и удаление).
Язык SQL автономно не используется, так как не содержит операторов управления, организации подпрограмм, ввода-вывода. Обычно SQL погружен в среду встроенного языка программирования СУБД (например, VBA — для СУБД MS Access и др.).
Визуальные средства – объекты, используемые при проектировании.
Программа-отладчик позволяет соединять и тестировать отдельные блоки разработанной программы управления конкретной БД.
Средства работы с данными предназначены для пользователя БД. Они позволяют установить удобный (как правило, графический многооконный) интерфейс, создать необходимую функциональную конфигурацию экранного представления выводимой и вводимой информации (цвет, размер и количество окон, пиктограммы пользователя и т.д.), производить операции с данными с применением текстовых и графических экранных объектов.
Сервисные средства позволяют привлечь к работе с БД другие системы, например, воспользоваться текстом из системы Word или таблицей из системы Excel или обратиться к сетевому серверу.
Обзор СУБД
Существует большое число разнообразных по своим возможностям СУБД общего назначения для различных массовых моделей ЭВМ и операционных систем.
Примеры СУБД:
1. dBASE IV компании Borland;
2. Microsoft Access ;
3. Microsoft FoxPro for DOS;
4. Microsoft FoxPro for Windows;
5. Paradox for Windows компании Borland.
Самые быстрые программы отнюдь не обладают самыми развитыми функциональными возможностями. Самой быстрой СУБД является FoxPro, однако она не обладает средствами соблюдения целостности данных, в отличие от более медленной СУБД Access.