Общее понятие о базах данных: классификация, виды.

База данных — это средство сбора и организации информации. В базах данных могут содержаться сведения о людях, продуктах, заказах и т. д. Многие базы данных изначально представляют собой список в текстовом процессоре или электронной таблице. По мере того как список разрастается, в нем накапливаются излишние и противоречивые данные. В форме списка эти данные становится все труднее понять, а возможности поиска или извлечения подмножеств данных для просмотра весьма ограничены. Когда возникают подобные проблемы, полезно перенести информацию в базу данных, созданную с помощью системы управления базами данных (СУБД), например OfficeAccess 2007.

Компьютерная база данных представляет собой хранилище объектов. В одной базе данных может содержаться несколько таблиц. Например, система складского учета, в которой используются три таблицы, — это не три базы данных, а одна, содержащая три таблицы. В базе данных Access таблицы сохраняются в одном файле вместе с другими объектами, такими как формы, отчеты, макросы и модули, если только база данных не предназначена специально для использования данных или кода из другого источника. Базы данных, созданные в формате Access 2007, имеют расширение имени файла ACCDB, а базы данных, созданные в более ранних форматах Access, — расширение MDB. Приложение Access 2007 можно использовать для создания файлов в более ранних форматах файлов (например, Access 2000 и Access 2002-2003).

Приложение Access предоставляет следующие возможности:

· добавление новых данных в базу данных (например, новой позиции в складскую опись);

· изменение существующих данных в базе данных (например, изменение текущего размещения позиции на складе);

· удаление сведений (например, если позиция продана или отбракована);

· организация и просмотр данных различными способами;

· совместное использование данных посредством отчетов, сообщений электронной почты, внутренней сети или Интернета.

ВИДЫ И ТИПЫ БАЗ ДАННЫХ

· иерархическая

· сетевая

· религиозная

 

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ БАЗА ДАННЫХ, СТРУКТУРА ИЕРАРХИЧЕСКИХ БАЗ ДАННЫХ

Иерархическая база данных – каждый объект при таком хранение информации представляется в виде определенной сущности, то есть, у этой сущности могут быть дочерние элементы, родительские элементы, а у тех дочерних могут быть еще дочерние элементы, но есть один объект, с которого все начинается. Получается своеобразное дерево. Примером иерархической базы данных может быть, документ в формате XML или файловая система компьютера, пример с файловой системой компьютера я приводил, когда рассматривал структуру XML документа, в рубрике Заметки о XML.

Следует сказать, что базы данных подобного вида оптимизированы под чтение информации, то есть, базы данных, имеющие иерархическую структуру умеют очень быстро выбирать, запрашиваемую информацию и отдавать ее пользователям. Но такая структура не позволяет столь же быстро перебирать информацию, тут можно привести пример из жизни, компьютер может легко работать с каким-либо конкретным файлом или папкой (которые, по сути являются объектами иерархической структуры) но проверка компьютера антивирусам осуществляется очень долго. Второй пример – реестр Windows.

На рисунке вы можете увидеть структуру иерархической базы данных, в самом верху находится родитель или корневой элемент, ниже находятся дочерние элементы, элементы, находящиеся на одном уровне называются братьями, ну или соседними элементами. Соответственно чем ниже уровень элемента, тем вложенность этого элемента больше.

 

 

СЕТЕВАЯ БАЗА ДАННЫХ, СТРУКТУРА СЕТЕВЫХ БАЗ ДАННЫХ

Сетевые базы данных, являются своеобразной модификацией иерархических баз данных. Если вы внимательно смотрели на рисунок выше, то наверное обратили внимание, что к каждому нижнему элементу идет только одна стрелочка от верхнего элемента. То есть у иерархических баз данных у каждого дочернего элемента может быть только один потомок. Сетевые базы данных отличаются от иерархических тем, что у дочернего элемента может быть несколько предков, то есть, элементов стоящих выше него. Для большей наглядности и понимания структуры сетевых баз данных обратите внимание на рисунок:

Стоит заметить, что сетевые базы данных обладают примерно теми же характеристиками, что и иерархические базы данных. Но, в данной рубрике нас не сильно интересуют иерархические и сетевые базы данных, данная тема больше относится к формату XML, и возможно в рубрике посвященной языку расширяемой разметки, я постараюсь более подробно рассмотреть эту тему. А в рубрике посвященной MySQL нас интересуют реляционные базы данных, на которых мы и остановимся более подробно.

 

РЕЛЯЦИОННЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ, СТРУКТУРА РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ

Реляционные базы данных получили очень широкое распространение и многие пытаются писать огромные статьи, посвященные вопросу – почему реляционные базы данных получили такое широкое распространение, делают глубокомысленные выводы и замечания. Но на самом деле все очень просто – реляционные базы данных очень легко описываются в математике, то есть, под них очень хорошо написана математика.

Был когда-то такой математик – Эдгар Франк Кодд, умерший в 2003 году, который в восьмидесятых годах очень подробно описал структуру реляционных баз данных математическим языком. А если есть хорошо написанная математика, то соответственно есть и программная реализация. Останавливаться на биографии Э.Ф. Кодда я не буду, для этого есть различные энциклопедии. Именно благодаря Кодду реляционные базы данных стали активно развиваться. Поэтому-то, когда мы говорим базы данных, чаще всего мы подразумеваем именно реляционные базы данных.

2. Основные понятия систем управления базами данных. Модели данных в информационных системах. СУБД. Основные операции с данными в СУБД.

Хранение информации – одна из важнейших функций компьютера. Одним из распространенных средств такого хранения являются базы данных.

База данных (БД) – совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений.

Создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляется централизованно с помощью специального программного инструментария – системы управления базами данных.

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

Информационные системы - раздел информатики, связанный с решением вопросов по анализу потоков информации в сложных различных системах, их оптимизации, структурировании, принципах хранения и поиска информации. Информационно-справочные системы, информационно-поисковые системы, современные гигантские глобальные системы хранения и поиска информации (включая широко известныйInternet) в последнее десятилетие XX века привлекают внимание все большего круга пользователей. Без теоретического обоснования принципиальных решений в океане информации можно просто захлебнуться. Известным примером решения проблемы на глобальном уровне может служить гипертекстовая поисковая система WWW, а на значительно более низком уровне - справочная система, к услугам которой мы прибегаем, набрав телефонный номер 09

Искусственный интеллект - область информатики, в которой решаются сложнейшие проблемы, связанные с психологией, физиологией, лингвистикой и другими науками. Основные направления разработок, относящихся к этой области, - моделирование рассуждений, компьютерная лингвистика, машинный перевод, создание экспертных систем, распознавание образов, решение такой важнейшей прикладной проблемы, как создание интеллектуальных интерфейсных систем взаимодействия человека с компьютером, благодаря которым это взаимодействие будет походить на межчеловеческое и станет более эффективным.

Ввод и редактирование данных. Существуют два способа ввода и редактирования данных: с помощью таблиц и с помощью форм.

Экранные формы предназначены для удобства ввода данных в таблицы. В формах видны внедренные графические объекты и фотографии, размещенные в таблицах.

Блокировки – это встроенные в СУБД механизмы, позволяющие корректно отслеживать изменения в данных, осуществляемых параллельно (например, разными пользователями). При редактировании отдельной записи таблицы одним из пользователей БД эта запись блокируется и становится временно недоступной для других пользователей.

Сортировка и фильтрация. Сортировка данных в таблицах и запросах СУБД Access может осуществляться по одному или нескольким полям, как по возрастанию, так и по убыванию.

Фильтрация – это операция выбора записей из таблицы по определенным условиям. Несколько условий должны быть связаны логическими связками (И, ИЛИ).

В случае если необходимо выполнение нескольких условий одновременно, применяется логическая связка И. Логическая связка ИЛИ применяется, если достаточно выполнения хотя бы одного из условий.

Запросы. С помощью запросов в СУБД Access можно выполнять стандартные операции по обработке данных в таблицах. Данные можно выбирать, группировать и изменять. Всего имеется семь видов запросов. Запрос представляет собой команду на встроенном в Access языке программирования SQL.

Запрос на Выборку предназначен для выбора записей из одной или нескольких таблиц по определенным условиям.

Результат выполнения запроса на выборку, а также группового и перекрестного запросов представляется в виде таблицы.

С помощью запросов можно создавать таблицы (запрос на Создание таблицы), а также удалять (запрос Удаление), добавлять (запрос на Добавление) и обновлять (запрос на Обновление) записи. Перекрестный запрос позволяет проводить вычисления в таблицах по группам данных.

Конструктор запросов предназначен для визуального проектирования конструкций SQL. В верхней части окна конструктора запросов находятся таблицы с перечнем полей, в нижней части – таблица условий.

Таблица условий

 

Таблицы с перечнем полей

Рис. 4.6

В таблице условия выбора данных из таблиц. Условия, связанные логической связкой И, необходимо располагать в одной строке, а условия, связанные логической связкой ИЛИ, - в разных строках таблицы условий. Условия отбора могут содержать операторы сравнения: =, <> (не равно), <, >, <=, >=, логические операторы And, Or, Not, а также специальные операторы Like и Between.

Оператор Like предназначен для задания условий выборки символьных данных. Для отбора информации используются подстановочные знаки.

Оператор Between служит для задания условий выборки числовых значений, находящихся в определенном диапазоне.

Результатом выполнения запроса, представленного на рис. 4.6., будут фамилии сотрудников планового отдела, т.к. условие отбора по полю Отделы – Плановый, а у поля Фамилия установлена опция отображения на экране.