Основные технологии работ СУБД

Федеральное агентство  по образованию

Уральский государственный  лесотехнический университет

 

Кафедра: Информационных технологий и моделирования

 По дисциплине: Информатика

 

 

 

Реферат

на тему: Основные технологии работ СУБД

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: Голубкова А.М.

 Студент: ЗФ 1курс

Специальность: 280201

Шифр: 90465

Преподователь: Макарова О.М.

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург 2009г.

Содержание

1. СУБД (Система управления  базами данных)………………………………….

2. Информационные единицы БД…………………………………………………

3. Модели данных......................................................................................................

4. Типы СУБД…........................................................................................................

5. Этапы проектирования  БД....................................................................................

I этап. Постановки задачи………………………………………………………

II этап. Анализ Объекта.......................................................................................

III этап. Синтез модели........................................................................................

IV этап. Выбор способов представления информации и программного инструментария…………………………………………………………………….

V этап. Синтез компьютерной модели объекта.................................................

VI этап. Работа с созданной базой данных........................................................

6. Microcoft Access.....................................................................................................

7. Литература……………………………………………………………………….

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные технологии в СУБД.

СУБД (Система управления базами данных) – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

На настоящий момент существует множество различных СУБД. Наиболее широкую известность получили такие как Dbase, Clipper, FoxPro, Paradox, Microsoft Access.

Информационные единицы баз  данных

Объектами обработки  СУБД является следующие информационные единицы.

Поле - элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации – реквизиту.

Запись – совокупность логически связанных полей.

Экземпляр записи – отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей.

Первичный ключ – поле или группа полей, позволяющие однозначным образом определить каждою строку в таблице.

Первичный ключ должен обладать двумя свойствами:

1.Одназначная идентификация  записи: запись должна однозначно  определяться значением ключа.

2.Отсутствие избыточности: никакое поле нельзя удалить  из ключа, не нарушая при  этом свойства однозначной идентификации.

Кроме первичного, могут  использовать так называемые простые (или вторичные) ключи таблицы. Простых  ключей может быть множество. Они используются при упорядочивании (индексировании) таблиц.

Модели данных

Ядром любой базы данных является модель данных. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.

Модель данных – это совокупность структур данных и операций их обработки. Рассмотрим три основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.

Иерархическая модель представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое по структуре дерево (граф).

К основным понятиям  иерархической структуры  относятся  уровень, узел и связь. Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся на более высоком уровне. Иерархическое дерево имеет только одну вершину, не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем – первом уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т.д. уровнях. Количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей. К каждой записи базы данных существует только один иерархический путь от корневой записи.

В сетевой структуре при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Реляционная модель данных объекты и связи между ними представляет в виде таблиц, при  этом связи тоже рассматриваются  как объекты. Всё строки, составляющие таблицу в реляционной базе данных, должны иметь первичный ключ. Все современные средства СУБД поддерживают реляционную модель данных.

Эта модель характеризуется  простой структуры данных, удобным  для пользователя табличным представлением и возможностью использования формального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления для обработки данных.

Каждая реляционная  таблица представляет собой двумерный  массив и обладает следующими свойствами:

1.Каждый элемент таблицы  соответствует одному элементу данных.

2.Все столбцы в таблице  однородные, т.е. все элементы  в столбце имеют одинаковый  тип и длину.

3.Каждый столбец имеет  уникальное имя.

4.Одинаковые строки  в таблице отсутствуют;

5.Порядок следования  строк и столбцов может быть  произвольным.

Типы СУБД

По технологии обработки  данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.

Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система  является компонентом сети ЭВМ, возможен распределённый доступ к такой базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК.

Распределённая база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих  друг друга частей, хранимых в различных  ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа  к данным базы данных разделяются  на базы данных с локальным  доступом и базы данных с удаленным доступом.

Системы централизованных баз данных с сетевым доступом предполагают различные архитектуры подобных  систем;

◦ файл-сервер;

◦ клиент-сервер.

Файл-сервер. Архитектура  систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центрального сервера  файлов. На такой машине хранится совместно используемая централизованная БД. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций, с помощью которых поддерживается доступ пользовательской системы к централизованной базе данных. Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где в основном и производится обработка. При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также на рабочих станциях локальные БД, которые используются ими монопольно.

Клиент-сервер. В этом  концепции подразумевается, что  помимо хранения централизованной базы данных центральная машина (сервер базы данных) должна обеспечивать выполнение основного объема обработки данных. Запрос на данные, выдаваемый клиентом (рабочей станцией), порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные, но не файлы транспортируются по сети от сервера к клиенту. Спецификой архитектуры клиент-сервер является использование языка запросов SQL.

По степени универсальности  различают два класса СУБД:

- системы общего назначения;

- специализированные  системы.

СУБД общего назначения не ориентированы на какую-либо предметную область или на информационные потребности  какой-либо группы пользователей. Каждая система такого рода реализуется как программный продукт, способный функционировать на некоторой модели ЭВМ в определенной операционной системе и поставляется многим пользователям как коммерческое изделие. Такие СУБД обладают средствами настройки на работу с конкретной базой данных. СУБД общего назначения – это сложные программные комплексы, предназначенные для выполнения всей совокупности функций, связанных с созданием и эксплуатации базы данных информационной системы.

Использование СУБД общего назначения  в качестве инструментального средства для создания автоматизированных информационных систем, основанных на технологии баз данных, позволяет существенно сокращать сроки разработки и экономить трудовые ресурсы. Этим СУБД присущи развитые функциональные возможности и определенная функциональная избыточность.

Специализированные СУБД создаются в редких случаях при невозможности или нецелесообразности использования СУБД общего назначения.

 

Этапы  проектирования баз данных

При разработке БД можно  выделить следующие этапы работы.

I этап. Постановка задачи.

На этом этапе формируется задание по созданию БД. В нем подробно описывается состав базы, назначение и цели ее создания, а также перечисляется в этой базе данных (отбор, дополнение, изменение данных, печать или вывод отчета и т.д).

II этап. Анализ объекта.

На этом этапе рассматривается, из каких объектов может состоять БД, каковы свойства этих объектов. После разбиения БД на отдельные объекты необходимо рассмотреть свойства каждого из этих объектов, или, другими словами, установить, какими параметрами описывается каждый объект. Все эти сведения можно располагать в виде отдельных записей и таблиц. Далее необходимо рассмотреть тип данных каждой отдельной единицы записи. Сведения о типах данных также следует занести в составляемую таблицу.

III этап. Синтез модели.

На этом этапе по проведенному выше анализу необходимо выбрать определенную модель БД. Далее рассматриваются достоинства и недостатки каждой модели и сопоставляются с требованиями и задачи создаваемой БД. После такого анализа выбирают ту модель, которая сможет максимально обеспечить реализацию поставленной задачи. После выбора модели необходимо нарисовать её схему с указанием связей между таблицами или узлами.

IV этап. Выбор способов представления информации и программного инструментария.

После создания модели необходимо, в зависимости от выбранного программного продукта, определить форму представления информации.

В большинстве СУБД данные можно хранить в двух видах:

• с использованием форм;

• без использования  форм.

Форма – это созданный пользователем графический интерфейс для ввода данных в базу.

V этап. Синтез компьютерной модели объекта.

В процессе создания компьютерной модели можно выделить некоторые  стадии, типичные для любой СУБД.

Стадия 1. Запуск СУБД, создание нового файла базы данных или открытие созданной ранее базы.

Стадия 2. Создание исходной таблицы или таблиц.

Создавая исходную таблицу, необходимо указать имя и тип  каждого поля. В процессе работы с БД можно дополнять таблицу новыми полями. Созданную таблицу необходимо сохранить, дав ей имя, уникальное в пределах создаваемой базы.

При проектировании таблиц, рекомендуется руководствоваться  следующими основными принципами:

1. Информация в таблице  не должна дублироваться. Не  должно быть повторений и между  таблицами. Когда определенная  информация хранится только в одной таблице, то и изменять ее придется только в одном месте. Это делает работу более эффективной, а также исключает возможность несовпадения информации в разных таблицах. Например, в одной таблице должны содержаться адреса и телефоны клиентов.

2. Каждая таблица должна содержать информации только на одну тему. Сведения на каждую тему обрабатываются намного легче, если они содержатся в независимых друг от друга таблицах. Например, адреса и заказы  клиентов лучше хранить в разных таблицах, с тем, чтобы при удалении заказа информация о клиенте осталась в базе данных

3. Каждая таблица должна содержать необходимые поля. Каждое поле в таблице должно содержать отдельные сведения по теме таблицы. Например, в таблице с данными о клиенте могут содержаться поля с названием компании, адресом, городом, страной и номером телефона. При разработке полей для каждой таблицы необходимо помнить, что каждое поле должно быть связано с темой таблицы. Не рекомендуется включать в таблицу данные, которые являются результатом выражения. В таблице должна присутствовать вся необходимая информация. Информацию следует разбивать на наименьшие логические единицы (Например, поля “Имя” и “Фамилия”, а не общее поле “Имя”).

4. База данных должна  иметь первичный ключ. Это необходимо  для того, чтобы СУБД могла связать данные из разных таблиц, например, данные о клиенте и его заказы.

Стадия 3. Создание экранных форм.

Первоначально необходимо указать таблицу, на базе которой  будет создаваться форма. Ее можно создавать при помощи мастера форм, указав, какой вид она должна указать не все поля, которые содержит таблица, а только некоторые из них. Имя формы может совпадать с именем таблицы, на базе которой она создана. На основе одной таблицы можно создать несколько форм, которые могут отличатся видом или  количеством используемых из данной таблицы полей. После создания форму необходимо сохранить. Созданную форму можно редактировать, изменяя местоположение, размеры и формат полей.

Стадия 4. Заполнение БД.

Процесс заполнения БД может  проводиться в двух видах: в виде таблицы и в виде формы. Числовые и текстовые поля можно заполнять в виде таблицы, а поля типа МЕМО и OLE – в виде формы.

VI этап. Работа с созданной базой данных.

Работа с БД включает в себя следующие действия:

• поиск необходимых  сведений;

• сортировка данных;

• отбор данных;

• вывод  на печать;

• изменение и дополнение данных.