База данных. 5
Департамент молодежной политики и спорта Кемеровской области
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
Прокопьевский техникум физической культуры
Информатика и ИКТПД
по теме: База данных
2 курса заочного отделения
Карпова Виктория
Проверил: преподаватель
Хильшер Елена Владимировна
Прокопьевск 2015
ОГЛАВЛЕНИЕ
- ПОНЯТИЕ БАЗА ДАННЫХ……………………………..…...………….3
- ХАРАКТЕРИСТИКИ НАИБОЛЕЕ ИЗВЕСТНЫХ СУБД…….............4
- КЛАССИФИКАЦИЯ И РАЗНОВИДНОСТИ БАЗ ДАННЫХ..............7
- ОБЪЕКТЫ БАЗЫ ДАННЫХ………………………………………….....10
- ТИПЫ И БЕЗОПАСНОСТЬ БАЗ ДАННЫХ………….………………...12
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………….
..………14 - СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………...…....15
- ПОНЯТИЕ БАЗА ДАННЫХ
База данных (БД) — это систематизированный набор записей и файлов, имеющих специальное предназначение. Например, в компьютере можно хранить адреса и имена всех друзей или клиентов. Можно хранить все написанные вами письма и упорядочить их по получателям. Возможно, у вас имеется набор файлов, в которых вы храните финансовые данные (счета к оплате или счета к получению) и учитываете свои поступления и расходы. В широком смысле, упорядоченные по темам документы, содержащие текстовую информацию, можно отнести к одному из типов баз данных. Файлы электронных таблиц, упорядоченные в соответствии с предназначением, — к другому типу баз данных. Ярлыки ко всем программам в основном меню Windows также являются примером базы данных. Ссылки, хранящиеся в папке Избранное, — это тоже своего рода база данных.
Если вы любите порядок, то, скорее всего, электронные таблицы или ярлыки к ним у вас сгруппированы с помощью каталогов и подкаталогов. При выполнении такого упорядочивания вы сами являетесь диспетчером базы данных. Но что делать, когда приходится работать с огромными объемами? Как можно собирать сведения обо всех клиентах и сделанных ими заказах, если данные хранятся в нескольких документах или файлах? Как обеспечить связь между файлами при вводе новой информации? Как проверить достоверность ввода данных? Как быть, если необходимо обеспечить совместный доступ к информации, но предотвратить одновременное обновление данных двумя различными сотрудниками? Как обеспечить размножение данных, если отсутствует возможность одновременного доступа к данным? Наличие подобного рода проблем говорит о необходимости использовать систему управления базой данных, СУБД (database management system, DBMS).
- ХАРАКТЕРИСТИКИ НАИБОЛЕЕ ИЗВЕСТНЫХ СУБД
Paradox. Paradox был разработан компанией Ansa Software. В конце 80–х — начале 90–х годов Paradox, принадлежавший тогда компании Borland International, был весьма популярной СУБД, в том числе и в нашей стране, где он одно время занимал устойчивые позиции на рынке средств разработки настольных приложений с базами данных.
Принцип хранения данных в Paradox сходен с принципами хранения данных в dBase. Однако, в отличие от dBase, формат данных Paradox не является открытым, поэтому для доступа к данным этого формата требуются специальные библиотеки.
Отметим, однако, что отсутствие «открытости» формата данных имеет и свои достоинства. Так как в этой ситуации доступ к данным осуществляется только с помощью «знающих» этот формат библиотек, простое редактирование подобных данных по сравнению с данными открытых форматов типа dBase существенно затруднено. В этом случае возможны такие недоступные при использовании «открытых» форматов данных сервисы, как защита таблиц и отдельных полей паролем, хранение некоторых правил ссылочной целостности в самих таблицах — все эти сервисы предоставляются Paradox, начиная с первых версий этой СУБД.
Microsoft FoxPro и Visual FoxPro. FoxPro ведет свое происхождение от настольной СУБД FoxBase фирмы Fox Software. По сравнению с аналогичными версиями dBase, FoxBase и более поздняя версия этого продукта, получившая название FoxPro, предоставляли своим пользователям несколько более широкие возможности, такие, как использование деловой графики, генерация кода приложений, автоматическая генерация документации к приложениям и т.д.
Впоследствии этот продукт был приобретен компанией Microsoft. Его последние версии (начиная с версии 3.0, выпущенной в 1995 г.) получили название Visual FoxPro. В состав Visual FoxPro в течение нескольких последних лет входят средства переноса данных FoxPro в SQL Server и средства доступа к данным этого сервера из Visual FoxPro и созданных с его помощью приложений.
Одна из последних версий этого продукта — Visual FoxPro 6.0 — доступна и отдельно, и как составная часть Microsoft Visual Studio 6.0. Отличительной особенностью этой настольной СУБД от двух рассмотренных выше является интеграция этого продукта с технологиями Microsoft, в частности поддержка COM (Component Object Model — компонентная объектная модель, являющаяся основой функционирования 32–разрядных версий Windows и организации распределенных вычислений в этой операционной системе), интеграция с Microsoft SQL Server, возможности создания распределенных приложений, основанных на концепции Windows DNA (Distributed interNet Applications).
Microsoft Access. Первая версия СУБД Access появилась в начале 90–х годов. Это была первая настольная реляционная СУБД для 16–разрядной версии Windows. Популярность Access значительно возросла после включения этой СУБД в состав Microsoft Office.
В отличие от Visual FoxPro, фактически превратившегося в средство разработки приложений, Access ориентирован в первую очередь на пользователей Microsoft Office, в том числе и незнакомых с программированием. Это, в частности, проявилось в том, что вся информация, относящаяся к конкретной базе данных, а именно таблицы, индексы (естественно, поддерживаемые), правила ссылочной целостности, бизнес–правила, список пользователей, а также формы и отчеты хранятся в одном файле, что в целом удобно для начинающих пользователей.
Поддержка COM в Access выражается в возможности использовать элементы управления ActiveX в формах и Web–страницах, созданных с помощью Access. В отличие от Visual FoxPro создание COM–серверов с помощью Access не предполагается.
Microsoft Access может быть использован, с одной стороны, в качестве настольной СУБД и составной части офисного пакета, а с другой стороны, в качестве клиента Microsoft SQL Server, позволяющего осуществлять его администрирование, манипуляцию его данными и создание приложений для этого сервера.
В Microsoft Access пользователь может выбрать, какой механизм доступа к данным следует применять: Microsoft Jet — стандартный набор библиотек доступа к данным или MSDE (в этом случае управление базой данных осуществляется с помощью отдельного процесса). Возможно преобразование имеющихся баз данных Access в базу данных MSDE из среды разработки Access.
OpenOffice.org Base. OpenOffice.org Base является некоммерческим аналогом СУБД Microsoft Access. Сама программа очень проста и приятна в использовании. Но за всей ее простотой есть много функций. Как уже сложилось у разработчиков OpenOffice.org, заголовки меню всех программ полностью повторяют их аналоги от Microsoft.
Мастер отчетов отображает нужный вам отчет в приложении Writer. Там же можно вручную отредактировать этот отчет, чего не может обеспечить Access. Следует учитывать, что при всей похожести OpenOffice.org Base не совместим с Microsoft Access.
Для домашнего использования или для использования программы на малых предприятиях OpenOffice.org Base — лучший бесплатный помощник. В программе небольшое количество функций, но самое основное и необходимое в ней есть. Поэтому с уверенностью можно сказать, что OpenOffice.org Base даже сегодня может составить здоровую конкуренцию Microsoft Access.
КЛАССИФИКАЦИЯ И РАЗНОВИДНОСТИ БАЗ ДАННЫХ
Рассмотрим классификацию баз данных. По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные. Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Эта вычислительная система может быть мэйнфреймом — тогда доступ к ней организуется с использованием терминалов — или файловым сервером локальной сети ПК. Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, которые хранятся в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).
База данных может быть в монопольном распоряжении пользователя одного персонального компьютера. В этом случае она размещается только на дисках данного компьютера и к информационной базе не обеспечивается одновременный доступ нескольких пользователей. При наличии сети персональных компьютеров открывается возможность хранить и использовать централизованные базы данных, размещаемые на машине–сервере, в многопользовательском режиме. Это позволяет классифицировать базы данных по способу доступа к данным. Согласно этой классификации, базы данных делятся на базы данных с локальным доступом и базы данных с сетевым доступом. Для всех современных баз данных можно организовать сетевой доступ с многопользовательским режимом работы.
Существуют разные подходы к организации баз данных. Иерархические базы данных — в основе данной модели лежит иерархическая модель данных. В этой модели имеется один главный объект и остальные — подчиненные — объекты, находящиеся на разных уровнях иерархии. Взаимосвязи объектов образуют иерархическое дерево с одним корневым объектом. Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора нескольких экземпляров одного типа дерева. Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя.
Другой подход к организации баз данных — сетевые базы данных. Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В иерархических структурах запись–потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков.
К современным базам данных относят реляционные системы. Реляционные системы далеко не сразу получили широкое распространение. В то время как основные теоретические результаты в этой области были получены еще в 70–х годах и тогда же появились первые прототипы реляционных СУБД, долгое время считалось невозможным добиться эффективной реализации таких систем. Однако постепенное накопление методов и алгоритмов организации реляционных баз данных и управления ими привели к тому, что уже в середине 80–х годов реляционные системы практически вытеснили с мирового рынка ранние СУБД. Реляционная модель данных основывается на математических принципах, вытекающих непосредственно из теории множеств и логики предикатов. Эти принципы впервые были применены в области моделирования данных в конце 60–х годов доктором Е.Ф. Коддом, в то время работавшим в IBM, а впервые опубликованы в 1970 г.
Реляционные базы данных характеризуются тем, что информация в них хранится в одной или нескольких таблицах. Между таблицами могут существовать связи по ключевым значениям. При дальнейшем изложении под базой данных мы будем понимать реляционную компьютерную базу данных.
Каждая таблица состоит из строк и столбцов, которые в компьютерной базе данных называются записями и полями соответственно. Каждая запись содержит информацию об отдельном объекте системы: одном ученике в школе, одной книге в библиотеке и т.п. А каждое поле — это определенная характеристика (свойство, атрибут) объектов: фамилия ученика, год рождения, название книги, автор книги и т.п. Поля таблицы должны иметь несовпадающие имена. Каждое поле таблицы имеет определенный тип. Тип — это множество значений, которые поле может принимать, и множество операций, которые можно выполнять над этими значениями. Существуют четыре основных типа для полей баз данных: символьный, числовой, логический и дата.
- ОБЪЕКТЫ БАЗЫ ДАННЫХ
Таблицы. Таблицы – это основные объекты любой базы данных. Во-первых, в таблицах хранятся все данные, имеющиеся в базе, а во-вторых, таблицы хранят и структуру базы (поля, их типы и свойства).
Запросы. Эти объекты служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. С помощью запросов выполняют такие операции как отбор данных, их сортировку и фильтрацию. С помощью запросов можно выполнять преобразования данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическое наполнения таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять простейшие вычисления в таблицах и многое другое.
Формы. Если запросы – это специальные средства для отбора и анализа данных, то формы – это средства для ввода данных. Смысл их тот же – предоставить пользователю средства для заполнения только тех полей, которые ему заполнять положено. Одновременно с этим в форме можно разместить специальные элементы управления (счетчики, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и прочее) для автоматизации ввода. Преимущества форм раскрываются особенно наглядно, когда происходит ввод данных с заполненных бланков. В этом случае форму делают графическими средствами так, чтобы она повторяла оформление бланка – это заметно упрощает работу наборщика, снижает его утомление и предотвращает появление печатных ошибок.
Отчеты. По своим свойствам и структуре отчеты во многом похожи на формы, но предназначены только для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на принтер. В связи с этим отчеты отличаются тем, что в них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов.
Страницы. Это специальные объекты баз данных, реализованных в последней версии СУБД Microsoft Access (Access 2000). Правда, более корректно их называть страницами доступа к данным. Физически это особый объект, выполненный в коде HTML, размещаемый на Web-странице и передаваемый клиенту вместе с ней. Сам по себе этот объект не является базой данной, но содержит компоненты, через которые осуществляется связь переданной Web-страницы с базой данных, остающейся на сервере. Пользуясь этими компонентами, посетитель Web-узла может просматривать записи базы в полях страницы доступа. Таким образом, страницы доступа к данным осуществляют интерфейс между клиентом, сервером и базой данных, размещенной на сервере. Эта база данных не обязательно должна быть базой данных Microsoft Access. Страницы доступа, созданные средствами Microsoft Access, позволяют работать также с базами данных Microsoft SQL Server.
Макросы и модули. Эти категории объектов предназначены как для автоматизации повторяющихся операций при работе с СУБД, так и для создания новых функций путем программирования. В СУБД Microsoft Access макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой. Модули создаются средствами внешнего языка программирования, в данном случае языка Visual Basic for Applications. Это одно из средств, с помощью которых разработчик базы может заложить в нее нестандартные функциональные возможности, удовлетворить специфическое требование заказчика, повысить быстродействие системы управления, а также уровень ее защищенности.
- ТИПЫ И БЕЗОПАСНОСТЬ БАЗ ДАННЫХ
Таблицы баз данных, как правило, допускают работу с гораздо большим количеством разных типов данных. Так, например, базы данных Microsoft Access работают со следующими типами данных.
Текстовый – тип данных, используемый для хранения обычного неформатированного текста ограниченного размера (до 255 символов).
Числовой – тип данных для хранения действительных чисел.
Поле Мемо – специальный тип данных для хранения больших объемов текста (до 65 535 символов). Физически текст не хранится в поле. Он храниться в другом месте базы данных, а в поле храниться указатель на него, но для пользователя такое разделение заметно не всегда.
Дата/время – тип данных для хранения календарных дат и текущего времени.
Денежный - тип данных для хранения денежных сумм. Теоретически, для их записи можно было бы пользоваться и полями числового типа, но для денежных сумм есть некоторые особенности (например, связанные с правилами округления), которые делают более удобным использование специального типа данных, а не настройку числового типа.
Счетчик – специальный тип данных для уникальных (не повторяющихся в поле) натуральных чисел с автоматическим наращиванием. Естественное использование – для порядковой нумерации записей.
Логический - тип для хранения логических данных (могут принимать только два значения, например Да или Нет).
Гиперссылка – специальное поле для хранения адресов URL Web-объектов Интернета. При щелчке на ссылке автоматически происходит запуск браузера и воспроизведение объекта в его окне.
Мастер подстановок – это не специальный тип данных. Это объект, настройкой которого можно автоматизировать ввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать их из раскрывающегося списка.
Базы данных – это тоже файлы, но работа с ними отличается от работы с файлами других типов, создаваемых прочими приложениями. Выше мы видели, что всю работу по обслуживанию файловой структуры берет на себя операционная система. Для базы данных предъявляются особые требования с точки зрения безопасности, поэтому в них реализован другой подход к сохранению данных.
Базы данных – это особые структуры. Информация, которая в них содержится, очень часто имеет общественную ценность. Нередко с одной и той же базой работают тысячи людей по всей стране. От информации, которая содержится в некоторых базах, может зависеть благополучие множества людей. Поэтому целостность содержимого базы не может и не должна зависеть ни от конкретных действий некоего пользователя, забывшего сохранить файлы перед выключением компьютера, ни от перебоев в электросети.
Проблема безопасности баз данных решается тем, что в СУБД для сохранения информации используется двойной подход. В части операций, как обычно, участвует операционная система компьютера, но некоторые операции сохранения происходят в обход операционной системы.
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, базы данных представляют собой синтез структур данных и файловых структур. В современных базах данных методы из обеих областей применяются для создания такой системы хранения больших объемов данных, которая может выглядеть как система с множеством видов организаций данных и обслуживать приложения различных типов.
Термин база данных относится к набору данных, многомерному в том смысле, что между его элементами существуют внутренние связи, и поэтому доступ к информации можно осуществлять с различных точек зрения. В этом отличие базы данных от файлов традиционных систем, иногда называемых одноуровневыми файлами, которые являются одномерной системой хранения и представляют информацию только с одной точки зрения.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Брукшир, Дж. Информатика и вычислительная техника. [Текст]/ Брукшир Дж.
- СПб.: Питер, 2008. - 620 с.
2. Симонович, С.В. Информатика. [Текст]/ Симонович С.В. - СПб.: Питер, 2001.
- 640 с.
3. Соболь, Б.В. Информатика. [Текст]/ Соболь Б.В - Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. - 448 с.
4. Хансен, Г. Базы данных. [Текст]/ Хансен Г. - Москва: БИНОМ, 2009. - 704 с.
