Клиенты и серверы в среде SQL

Содержание:

 

1. Концепция баз данных. Основные понятия…………………………..2

2. Архитектура банка данных…………………………………………….9

3. Функциональные, инфологические и

даталогические модели предметной области…………………………..13

4. Этапы проектирования  базы данных………………………………...15

5. Основные операции над данными……………………………………17

6. Реляционная модель данных. Отношения и схемы отношений.

Основные операции над  отношениями…………………………………18

7. Сетевая модель данных………………………………………………..22

8. Иерархическая модель данных………………………………………..24

9. Стадии и этапы разработки базы данных…………………………….27

10. Языки реляционной алгебры и исчисления отношений…………...30

11. Методы нормализации схем отношений……………………………31

12. Инструментальные средства разработки баз данных………………34

13. Запросы в языке SQL…………………………………………………36

14. Клиенты и серверы в среде SQL……………………………………..39

16. Список используемой литературы…………………………………..40

 

Концепция баз  данных. Основные понятия.

Система с базой данных - это любая информационная система  на базе компьютера, в которой данные могут совместно использоваться многими приложениями. Это означает, что данные организованы таким образом, чтобы поддерживать не только одно конкретное приложение.

Компьютеры хранят данные в файлах. Файл представляет собой  набор записей, посвященных некой  общей теме. Например, файл запасов  состоит из записей о запасах, файл клиентов состоит из записей  о клиентах и т.д. Каждая запись состоит  из данных, которые разделены на поля. Так, файл книг содержит записи о  книгах, причем каждая запись о книге  состоит из полей, в которых указаны ISBN-номер, название и автор. В  традиционной файловой системе конкретные множества  файлов создаются и обрабатываются конкретными приложениями. В системе  с базой  данных все по-другому. В ней файлы не привязаны к  конкретным  поддерживающим их приложениям. Напротив, они объединены таким образом, чтобы содержащиеся в них данные могли совместно использоваться множеством приложений.

Почему системы баз  данных так важны? Чтобы ответить на этот  вопрос, рассмотрим альтернативный вариант.

Достаточно несложно создать  приложение и набор нужных ему  файлов. Например, фирма-производитель  выразила желание  компьютеризировать свою систему управления запасами. В таком случае необходимо создать для отдела производства приложение, которое использует файл запасов, состоящий из записей со следующими полями:

 

StockNo Description Level Re_Order_Level Unit_Cost

 

Предположим, что одновременно отдел продаж внедряет систему  обработки  заказов. Эта система должна вести  файл счетов, записи которого содержат, как минимум, следующие поля:

 

Customer_Name Address InvoiceNo ItemNo Description Amount ltem_Cost

Order_Cost CrediMJmit

 

Кроме этого, может существовать еще одно приложение, которое  выполняется  в финансовом отделе в рамках системы  управления кредитом. Оно использует файл записей о клиентах, причем каждая запись  содержит следующие  поля:

 

Customer_Name InvoiceNo Order_Cost PaymenMReceived CrediMJmit

 

Итак, имеется три отдельных  файла, которые содержат значительное количество избыточных данных. Термин избыточность используется для описания ситуации, когда одни и те же данные хранятся в нескольких файлах. Избыточность нежелательна по нескольким причинам.

1. Неоднозначность. В приведенном  выше примере возникает ситуация, когда один и тот же элемент  по-разному называется в разных  файлах. Так, возникает вопрос, StockNo в файле запасов и ItemNo в файле счетов одно и то же или нет? Успешная работа предприятия предполагает отсутствие подобных неоднозначностей.

2. Несогласованность. Когда  каждое приложение по-своему толкует,  что означает некий элемент,  существует высокая вероятность   несогласованности. Например, если  стоимость определенного элемента  запасов изменилась, недостаточно  просто изменить ее значение  в системе управления запасами. Нужно также изменить соответствующие   значения в системе обработки  заказов и в других системах, использующих этот элемент данных. Такой процесс называется распространением  обновления.

3. Напрасный труд. Создание  записей с данными для поддержки   отдельного приложения, в то время  как большая часть этих данных  уже  существует, является напрасной  тратой времени, сил и денег.

В среде традиционной файловой обработки, где отдельные  приложения создают и поддерживают свои собственные  файлы, вероятность  несогласованности, неоднозначности и напрасных  затрат труда очень  высока. Более  того, в приведенном выше примере  три отдельных приложения должны работать согласованно, но вместо этого  они могут мешать друг другу, поддерживая  различные версии одних и тех  же данных. Этой  проблемы можно избежать, объединив все данные в систему  с базой данных.

 

 

Рис. 1. Совместное использование данных приложениями

 

В идеале все данные, поддерживающие множество разнообразных приложений, записываются только однажды в единой базе данных.  Различные приложения могут затем получать доступ к нужным им данным (рис. 1). Избыточность устраняется, и приложения действительно начинают работать совместно. К сожалению на практике зачастую полностью устранить избыточность невозможно. В  таких ситуациях система с базой данных контролирует избыточность и предоставляет приложениям возможность работать совместно.

Постепенно все крупные  организации перешли к использованию систем баз данных для хранения своих данных. Но не только большие  предприятия выиграли от применения такого подхода. При наличии мощных и простых в обращении настольных пакетов даже очень небольшим предприятиям выгодно использовать системы баз данных для организации и хранения своих данных.

Основное отличие системы  с базой данных от традиционной  файловой системы — это многократное и разнообразное использование  одних и тех же данных. Данные не привязаны к какому-либо конкретному  приложению и не контролируются им. Отдельные приложения больше не отвечают за создание и ведение данных. Эти  обязанности возлагаются на нижележащий  уровень программного обеспечения — систему управления базой данных (СУБД). СУБД выполняет роль посредника между пользователями приложений и данными (рис. 2).

Рис. 2. Интегрированная система с базой данных

 

Сами данные могут по-прежнему храниться в файлах. Например, для  рассматриваемого нами предприятия, будут  существовать файлы запасов, заказов, клиентов и счетов. Важным является то, что различные приложения могутполучать доступ к различным частям общего множества файлов. Например, система управления запасами будет, вероятно,  работать только с файлом запасов, в то время как система обработки заказов

Помимо работы с файлом заказов будет обращаться к файлам запасов, клиентов и счетов. Финансовая система будет обращаться к файлам  счетов и клиентов. Каждое приложение будет использовать некое  подмножество множества данных, контролируемых системой.

Подмножество базы данных, необходимое конкретному приложению, называется представлением (view). Отдельные элементы данных могут иметь различное оформление в зависимости от того, с помощью какого представления производится обращение к ним. То, что является  десятичным числом в одном представлении, может трактоваться как целое в другом. Одни и те же данные могут иметь различные имена. Так, ItemNo и StockNo действительно могут ссылаться на один и тот же элемент данных. И СУБД должна поддерживать эти разнообразные представления множества данных.

Под концепцией интегрированного использования данных множеством приложений подразумевается не только то, что  различные приложения могут использовать одни и те же данные, но и то, что  эти данные могут использоваться разными приложениями в одно и  то же время. Этот  процесс называется параллелизм (concurrency). СУБД должна предоставлять возможность параллельного доступа к данным и управлять им.  Параллельным доступом необходимо управлять, иначе данные можно легко повредить (например, в том случае, если одно приложение обновляет элемент данных, используемый в этот момент другим приложением).

Помимо параллельности СУБД должна обеспечивать гарантии безопасности и целостности базы данных. Пользователи компьютера должны иметь возможность защитить свои данные от несанкционированного доступа, а также восстановить их в случае неких системных сбоев. Централизованное обеспечение безопасности данных — важная особенность СУБД. Наиболее значительное преимущество систем с базами данных — это  централизованное обеспечение целостности данных. Например, если задано, что StockNo — это шестизначное целое, то СУБД будет требовать, чтобы все приложения использовали его в таком виде. Современные системы предлагают достаточно сложные средства контроля целостности.

Таким образом, СУБД обеспечивает следующие возможности:

1. Интеграцию и совместное  использование данных различными  приложениями.

2. Способность поддерживать  разнообразные представления одних  и тех же данных.