Дипломная работа: Разработка базы данных
Преимущества системы с базой данных по сравнению традиционным методом ведения учёта:
1) компактность;
2) скорость;
3) низкие трудозатраты;
4) актуальность;
5) централизованное управление данными;
6) независимость данных.
Система баз данных включает в себя четыре основных компонента: данные, аппаратное обеспечение, программное обеспечение (в частности систему управления базами данных, или СУБД) и пользователи.
Системы баз данных бывают однопользовательские и многопользовательские. Однопользовательская система – это система, в которой одновременно к базе данных может получить доступ не более одного пользователя, а многопользовательская система – это такая система, в которой к базе данных могут получить доступ сразу несколько пользователей.
В общем случае данные в базе данных являются интегрированными и разделяемыми. Под понятием интегрированности данных подразумевается возможность представить базу данных как объединение нескольких отдельных файлов данных полностью или частично исключающих избыточность хранения информации. Под понятием разделяемости данных подрозумевается возможность использования отдельных элементов, хранимых в базе данных несколькими различными пользователями.
К аппаратному обеспечению системы относят следующее:
1) Тома вторичной (внешней) памяти, используемые для хранения информации, а также соответствующие устройства ввода-вывода, контроллеры устройств, каналы ввода-вывода и т.д.
2) Аппаратный процессор (или процессоры) вместе с основной (первичной) памятью, предназначенные для поддержки работы программного обеспечения системы баз данных.
Между собственно физической базой данных и пользователями системы располагается уровень программного обеспечения, который можно называть по-разному: менеджер базы данных, сервер базы данных или система управления базами данных (СУБД). Все запросы пользователя на доступ к базе данных обрабатываются СУБД. Все имеющиеся средства добавления файлов (или таблиц), выборки и обновления в этих файлах или таблицах также предоставляются СУБД. Основная задача СУБД – предоставить пользователю базы данных возможность работать с ней, не вникая в детали на уровне аппаратного обеспечения.
Пользователей можно разделить на три большие и отчасти перекрывающиеся группы. Первая группа – прикладные программисты, которые отвечают за написание прикладных программ, использующих базу данных. Прикладные программисты получают доступ к базе данных посредством выдачи соответствующего запроса к СУБД. Вторая группа – конечные пользователи, которые работают с системой баз данных непосредственно через рабочую станцию или терминалы. Конечный пользователь может получить доступ к базе данных, применяя одно из интерактивных приложений или же интерфейс, интегрированный в программное обеспечение самой СУБД. Третья группа – администраторы базы данных (АБД). Они отвечают за администрирование базы данных и всей системы баз данных в соответствии с требованиями, устанавливаемыми администратором данных.
1.2 База данных
База данных – это некоторый набор перманентных (постоянных) данных, используемых прикладными системами какого-либо предприятия, организации.
База данных представляет собой совокупность связанных данных конкретной предметной области. [2]
Сущность – любой отличимый объект, который может быть представлен в базе данных. Кроме собственно основных сущностей, существуют ещё и связи между ними, которые объединяют эти основные сущности. В реляционных базах данных и основные сущности и связи между ними представляются с помощь таблиц. Связь можно понимать как связь особого типа.
Сущности (а значит, и связи) имеют некоторые свойства, соответствующие тем данным о них, которые мы желаем записать. В общем случае свойства могут быть как простыми, так и сложными, причём настолько, насколько это потребуется.
Независимость может быть реализована на двух уровнях: физическом и логическом. Независимость баз данных может быть определена как иммунитет прикладных программ к изменениям способа хранения данных и используемых методов доступа. Среди прочего для независимости данных требуется строгое разделение между моделью данных и её реализацией.
Системы баз данных обычно поддерживают транзакции или логические единицы работы. Основное преимущество транзакций заключается в том, что они гарантируют атомарность выполняемых действий, несмотря на возможные сбои системы, имевшие место до завершения выполнения транзакции.
1.3 Архитектура системы баз данных
Архитектура системы баз данных включает три уровня: внутренний, внешний и концептуальный. Внутренний уровень (также называемый физическим) наиболее близок к физическому хранилищу информации, т.е. связан со способами хранения информации на физических устройствах. Внешний уровень (также называемый пользовательским логическим) наиболее близок к пользователям, т.е. связан со способами представления данных с отдельными пользователями. Концептуальный уровень (также называемый общим логическим или просто логическим) является “промежуточным” уровнем между первым и вторым.
Если внешний уровень связан с индивидуальными представлениями пользователей, то концептуальный уровень связан с обобщённым представлением пользователей. Иначе говоря может существовать несколько внешних представлений, каждое из которых состоит из более или менее абстрактного представления определённой части базы данных, и только одно концептуальное представление, состоящее из абстрактного представления базы данных в целом.
Архитектура базы данных, кроме элементов самих трёх уровней включает определённые отображения. Отображение “концептуальный-внутренний” устанавливает соответствие между концептуальным представлением и хранимой базой данных, т.е. описывает как концептуальные записи и поля представлены на внутреннем уровне. При изменении структуры хранимой базы данных отображение “концептуальный-внутренний” также изменится, причём таким образом, чтобы концептуальная схема осталась неизменной. Отображение “внешний-концептуальный” определяет соответствие между некоторым внешним представлением и концептуальным представлением.
Пользователи, т.е. конечные пользователи и прикладные программисты, работающие на внешнем уровне, взаимодействует с данными с помощью подъязыка, который включает по крайней мере два компонента: язык определения данных (ЯОД) и язык манипулирования данными (ЯМД).
Система управления базой данных (СУБД) представляет собой программное обеспечение, которое управляет всем доступом к базе данных.
Функции СУБД: