Структура простейшей базы данных. Свойства полей базы данных. Безопасность баз данных

РАБОТА С БАЗАМИ ДАННЫХ

Содержание лекции-

1.Основные понятия баз данных. Базы данных и системы управления базами данных.

2.Структура простейшей базы данных. Свойства полей базы данных. Безопасность баз данных

Цель лекции – изучение основных понятий баз данных

Основные понятия баз данных. Базы данных и системы управления базами данных.

Одним из важнейших условий обеспечения эффективного функционирования любой организации является наличие развитой информационной системы и системы управления базой данных.

Современной формой информационных систем являются банки данных, которые включают в свой состав вычислительную систему, одну или несколько баз данных (БД), систему управления базами данных (СУБД) и набор прикладных программ (ПП).

Основными функциями баз данных являются:

• хранение данных и их защита.

• изменение (обновление, добавление и удаление) хранимых данных.

• поиск и отбор данных по запросам пользователей.

• обработка данных и вывод результатов.

База данных обеспечивает хранение информации и представляет собой поименованную совокупность данных, организованных по определенным правилам, включающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными.

С понятием базы данных тесно связано понятие система управления базой данных.

Система управления базами данных представляет собой пакет прикладных программ и совокупность языковых средств, предназначенных для создания, сопровождения и использования баз данных.

Прикладные программы (приложения) в составе банков данных служат для обработки данных, вычислений и формирования выходных документов по заданной форме.

Большинство систем управления базами данных (СУБД) позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и методы (то есть программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или с другими программно-аппаратными комплексами.

Таким образом, можно говорить о том, что в современных базах данных хранятся отнюдь не только данные, но и информация.

Производительность СУБД оценивается:

• временем выполнения запросов.

• скоростью поиска информации в неиндексированных полях.

• временем выполнения операций импортирования базы данных из других форматов.

• скоростью создания индексов и выполнения таких массовых операций, как обновление, вставка, удаление данных.

• максимальным числом параллельных обращений к данным в многопользовательском режиме.

• временем генерации отчета.

На производительность СУБД оказывают влияние два фактора:

СУБД, которые следят за соблюдением целостности данных, несут дополнительную нагрузку, которую не испытывают другие программы; производительность собственных прикладных программ сильно зависит от правильного проектирования и построения базы данных.

Структура простейшей базы данных. Свойства полей базы данных. Безопасность баз данных

СУБД, как правило, разделяют по используемой модели данных (как и базы данных) на следующие типы:

· иерархические,

· сетевые,

· реляционные

· и объектно-ориентированные.

Модели данных в СУБД

Хранимые в базе данные имеют определенную логическую структуру, то есть представлены некоторой моделью, поддерживаемой СУБД.

К числу важнейших относятся следующие модели данных:

• иерархическая.

• сетевая.

• реляционная.

• объектно-ориентированная.

В иерархической модели данные представляются в виде древовидной (иерархической) структуры. Она удобна для работы с иерархически упорядоченной информацией и громоздка для информации со сложными логическими связями.

Сетевая модель означает представление данных в виде произвольного графа. Достоинством сетевой и иерархической моделей данных является возможность их эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе.

Реляционная модель данных (РМД) название получила от английского термина relation — отношение. При соблюдении определенных условий отношение представляется в виде двумерной таблицы, привычной для человека. Большинство современных БД для персональных ЭВМ являются реляционными.

Достоинствами реляционной модели данных являются ее простота, удобство реализации на ЭВМ, наличие теоретического обоснования и возможность формирования гибкой схемы БД, допускающей настройку при формировании запросов.

Реляционная модель данных используется в основном в БД среднего размера. При увеличении числа таблиц в базе данных заметно падает скорость работы с ней. Определенные проблемы использования РМД возникают при создании систем со сложными структурами данных, например, систем автоматизации проектирования.

Объектно - ориентированные БД объединяют в себе две модели данных, реляционную и сетевую, и используются для создания крупных БД со сложными структурами данных.

По характеру использования СУБД делят на:

• персональные (СУБДП)

• многопользова­тельские (СУБДМ)

К персональным СУБД относятся

· Visual FoxPro,

· Paradox, Clipper,

· dBase,

· Access и др.

К многопользовательским СУБД относятся, например, СУБД Oracle и Informix.

Многопользовательские СУБД включают в себя сервер БД и клиентскую часть, работают в неоднородной вычислительной среде — допускаются разные типы ЭВМ и различные операционные системы. Поэтому на базе СУБДМ можно создать информационную систему, функционирующую по технологии клиент-сервер. Универсальность многопользовательских СУБД отражается соответственно на высокой цене и компьютерных ресурсах, требуемых для их поддержки.

СУБДП представляет собой совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и использования БД. Персональные СУБД обеспечивают возможность создания персональных БД и недорогих приложений, работающих с ними, и при необходимости создания приложений, работающих с сервером БД.

Язык современной СУБДП

Язык современной СУБДП включает подмножества команд, относившиеся ранее к следующим специализированным языкам:

• язык описания данных — высокоуровневый непроцедурный язык декларативного типа, предназначенный для описания логической структуры данных.

• язык манипулирования данными — командный язык СУБД, обеспечивающий выполнение основных операций по работе с данными — ввод, модификацию и выборку данных по запросам.

• структурированный язык запросов (Structured Query Language, SQL) — обеспечивает манипулирование данными и определение схемы реляционной БДП, является стандартным средством доступа к серверу БД.

Обеспечение целостности БД — необходимое условие успешного функционирования БД.

Целостность БД — свойство БД, означающее, что база данных содержит полную и непротиворечивую информацию, необходимую и достаточную для корректного функционирования приложений.

Обеспечение безопасности достигается в СУБД :

· шифрованием прикладных программ, данных,

· защиты паролем,

· поддержкой уровней доступа к отдельной таблице.

Свойства полей базы данных

Основные понятия

Поле - наименьший поименованный элемент информации, хранящейся в БД и рассматриваемой как единое целое.

Поле может быть представлено:

· числом,

· буквами

· пли их сочетанием (текстом).

Например, в телефонном справочнике полями являются фамилия и инициалы, адрес, номер телефона, т.е. три поля, причем все текстовые (номер телефона также рассматривается как некоторый текст).

Рисунок 1. Представление информации в БД

Запись - совокупность полей, соответствующих одному объекту.

Так, абоненту телефонной сети соответствует запись, состоящая из трех полей.

Файл- совокупность связанных по какому-либо признаку записей (т.е. отношение, таблица).

Таким образом, в простом случае база данных есть файл.

Типы полей

Все данные в БД разделены по типам. Вся информация полей, принадлежащих одному столбцу (домену), имеет один и тот же тип. Такой подход позволяет ЭВМ организовать контроль вводимой информации.

Рисунок 2

Основные типы полей баз данных:

• Символьный (текстовый). В таком поле по умолчанию может храниться до 256 символов.

• Числовой . Содержит числовые данные различных форматов, используемые для проведения расчетов.

• Дата / время . Содержит значение даты и времени.

• Денежный . Включает денежные значения и числовые данные до пятнадцати знаков целой части и четырех знаков дробной части.

• Поле примечание . Оно может содержать до 2^16 символов (2^16 = 65536).

• Счетчик . Специальное числовое поле, в котором СУБД присваивает уникальный номер каждой записи.

• Логический . Может хранить одно из двух значений: true or false.

• Поле объекта OLE (Object Linking and Embedding - технология вставки и связывания объекта). Это поле может содержать любой объект электронной таблицы, документ microsoft word, рисунок, звукозапись или другие данные в двоичном формате, внедренные или связанные с СУБД.

• Гиперссылка . Может содержать строку, состоящую из букв и цифр, представляющую адрес сайта или web - страницы.

• Мастер подстановок . Создает поле, в котором предлагается выбор значений из списка или содержащего набор постоянных значений.