Базы данных

Контрольная работа на тему «Базы данных» Корзников А.И. 2013 г.

Содержание

 

1. Система  управления базами данных. 2

2. Виды и  классификая БД. 3

Классификация по модели данных: 3

Классификация по среде постоянного хранения: 5

Классификация по содержимому: 5

Классификация по степени распределённости: 6

3. Структурные  элементы базы данных. 6

4. Виды моделей  данных. 7

Список литературы 8

Теоретический вопрос №1: MIDI - Клавиатуры. 9

 

 

1. Система управления базами данных.

База  данных (БД) - представляет собой совокупность структурированных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

Логическую структуру  данных, хранимых в базе, называют моделью представления данных. К основным моделям представления данных (моделям данных) относятся иерархическая, сетевая, реляционная.

Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, СУБД, основанные на использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.

Для работы с  базой данных зачастую достаточно средств  СУБД. Однако если требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифицированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользователей, то могут быть разработаны приложения. Их создание требует программирования. Приложение представляет собой программу или комплекс программ, обеспечивающих автоматизацию решения какой-либо прикладной задачи. Приложения могут создаваться в среде или вне среды СУБД — с помощью системы программирования, использующей средства доступа к БД, к примеру, Delphi или С++ Вuildег. Приложения, разработанные в среде СУБД, часто называют приложениями СУБД, а приложения, разработанные вне СУБД — внешними приложениями.

 

 

2. Виды и классификая БД.

Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Определяются свыше 50 видов БД.

Классификация по модели данных:

• Иерархическая
• Объектная и объектно-ориентированная
• Объектно-реляционная
• Реляционная
• Сетевая

Иерархическая модель данных — представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней.

Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого  уровня. Такие объекты находятся  в отношении предка (объект более  близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня), при этом возможна ситуация, когда объект-предок не имеет потомков или имеет их несколько, тогда как у объекта-потомка  обязательно только один предок. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами.

Например, если иерархическая база данных содержала информацию о покупателях  и их заказах, то будет существовать объект «покупатель» (родитель) и объект«заказ» (дочерний). Объект «покупатель» будет иметь указатели от каждого заказчика к физическому расположению заказов покупателя в объект «заказ».

В этой модели запрос, направленный вниз по иерархии, прост (например: какие заказы принадлежат этому покупателю); однако запрос, направленный вверх по иерархии, более сложен (например, какой покупатель поместил этот заказ). Также, трудно представить неиерархические данные при использовании этой модели.

Иерархической базой данных является файловая система, состоящая из корневого каталога, в котором имеется иерархия подкаталогов и файлов.

Объектные базы данных — это модель работы с объектными данными.

Такая модель баз данных, несмотря на то, что она существует уже  много лет, считается новой. И  её создание открывает большие перспективы, в связи с тем, что использование  объектной модели баз данных легко воспринимается пользователем, так как создается высокий уровень абстракции.

Объектно-ориентированная  база данных (ООБД) — база данных, в которой данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов.

Объектно-реляционная  СУБД (ОРСУБД) — реляционная СУБД (РСУБД), поддерживающая некоторые технологии, реализующие объектно-ориентированный подход: объекты, классы и наследование реализованы в структуре баз данных и языке запросов.

Реляционная модель данных (РМД) — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка.

На реляционной модели данных строятся реляционные базы данных.

Сетевая модель данных — логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в сетевых базах данных.

Разница между иерархической моделью данных и сетевой состоит в том, что в иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка, а в сетевой структуре данных у потомка может иметься любое число предков.

Сетевая БД состоит из набора экземпляров  определенного типа записи и набора экземпляров определенного типа связей между этими записями.

Классификация по среде постоянного хранения:

• Во вторичной памяти, или традиционная (англ. conventional database): средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) — как правило жёсткий диск. 
  В оперативную память СУБД помещает лишь кеш и данные для текущей обработки.
• В оперативной памяти (англ. in-memory database, memory-resident database, main memory database): все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.
• В третичной памяти (англ. tertiary database): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило, на основе магнитных лент или оптических дисков. 
  Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кеш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.

Классификация по содержимому:

• Географическая
• Историческая
• Научная
• Мультимедийная. 
  

Классификация по степени распределённости:

• Централизованная, или сосредоточенная (англ. centralized database): БД, полностью поддерживаемая на одном компьютере.
• Распределённая (англ. distributed database): БД, составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.
• Неоднородная (англ. heterogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД
• Однородная (англ. homogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.
• Фрагментированная, или секционированная (англ. partitioned database): методом распределения данных является фрагментирование (партиционирование, секционирование), вертикальное или горизонтальное.
• Тиражированная (англ. replicated database): методом распределения данных является тиражирование (репликация).

3. Структурные элементы базы данных.

Понятие базы данных тесно  связано с такими понятиями структурных  элементов, как поле, запись, файл (таблица). 
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. 
Файл (таблица) - совокупность экземпляров записей одной структуры.

В структуре записи файла  указываются поля, значения которых  являются ключами первичными (ПК), которые идентифицируют экземпляр записи, и вторичными (ВК), которые выполняют роль поисковых или группировочных признаков (по значению вторичного ключа можно найти несколько записей).

4. Виды моделей данных.

Ядром любой базы данных является модель данных. Модель данных представляет собой множество структур данных, ограничений целостности  и операций манипулирования данными. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними. 
Модель данных - совокупность структур данных и операций их обработки. 
По способу установления связей между данными СУБД основывается на использовании трёх основных видов модели: иерархической, сетевой или реляционной, на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве. 
Однако различия между этими моделями постепенно стираются, что обусловлено прежде всего интенсивными работами в области баз знаний (БЗ) и объектно-ориентированной инфотехнологией, о которой будет идти речь ниже.  
Каждая из указанных моделей обладает характеристиками, делающими ее наиболее удобной для конкретных приложений. Одно из основных различий этих моделей состоит в том, что для иерархических и сетевых СУБД их структура часто не может быть изменена после ввода данных, тогда как для реляционных СУБД структура может изменяться в любое время. С другой стороны, для больших БД, структура которых остается длительное время неизменной, и постоянно работающих с ними приложений с интенсивными потоками запросов на БД-обслуживание именно иерархические и сетевые СУБД могут оказаться наиболее эффективными решениями, ибо они могут обеспечивать более быстрый доступ к информации БД, чем реляционные СУБД.

 

Список литературы

1. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. Краткий курс. – М.:ИНФРА-М, 1999. –  480 с.

2. Информатика. Базовый курс / Симонович  С.В. и др. – СПб.: Питер, 1999. –  640 с.

4. Экономическая информатика  и вычислительная техника: Учебник  / Г.А.Титоренко, Н.Г. Черняк, Л.В.  Ерешин и др; под редакцией  В.П.Косарева, А.Ю. Королева - Изд. 2-е,  переработки и дополнение - М.: Финансы  и статистика, 1996 - 336 с.: ил.

6. Основы компьютерной  технологии: уч.пособие для старших  классов по курсу "Информатика  и вычислительная техника"/ Ю.А.Шафрин - М.: АБФ, 1997 - 656с: ил.

7. Информатика. Серия «Учебники,  учебные пособия». //Под ред. П.П.  Беленькогою – Ростов н/Д: Феникс, 2002. – 448 с.

 

Теоретический вопрос №1: MIDI - Клавиатуры.