Современные системы управления базами данных

Тема Современные  системы управления базами данных

Введение. Современная жизнь немыслима без эффективного управления. Важной категорией являются системы обработки информации, от которых во многом зависит эффективность работы любого предприятия ли учреждения. Такая система должна обеспечивать получение общих и или детализированных отчетов по итогам работы позволять легко определять тенденции изменения важнейших показателей обеспечивать получение информации, критической по времени, без существенных задержек выполнять точный и полный анализ данных. Современные СУБД в основном являются приложениями Windows, так как данная среда позволяет более полно использовать возможности персональной ЭВМ, нежели среда DOS. Снижение стоимости высокопроизводительных ПК обусловил не только широкий переход к среде Windows, где разработчик программного обеспечения может в меньше степени заботиться о распределении ресурсов, но также сделал программное обеспечение ПК в целом и СУБД в частности менее критичными к аппаратным ресурсам ЭВМ. Среди наиболее ярких представителей систем управления базами данных можно отметить Lotus Approach, Microsoft Access, Borland dBase, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic, а также баз данных Microsoft SQL Server и Oracle, используемые в приложениях, построенных по технологии клиент-сервер. Фактически, у любой современной СУБД существует аналог, выпускаемый другой компанией, имеющий аналогичную область применения и возможности, любое приложение способно работать со многими форматами представления данных, осуществлять экспорт и импорт данных благодаря наличию большого числа конвертеров. Общепринятыми, также, являются технологи, позволяющие использовать возможности других приложений, напримтекстовых процессоров, пакетов построения графиков и т.п и встроенные версии языков высокого уровня чаще диалекты SQL иили VBA и средства визуального программирования интерфейсов разрабатываемых приложений. Поэтому уже не имеет существенного значения на каком языке и на основе какого пакета написано конкретное приложение, и какой формат данных в нем используется. Более того, стандартом де-факто стала быстрая разработка приложений или

RAD от английского  Rapid Application Development, основанная на широко  декларируемом в литературе открытом  подходе, то есть необходимость и возможность использования различных прикладных программ и технологий для разработки более гибких и мощных систем обработки данных. Поэтому в одном ряду с классическими СУБД все чаще упоминаются языки программирования Visual Basic 4.0 и Visual C, которые позволяют быстро создавать необходимые компоненты приложений, критичные

по скорости работы, которые трудно, а иногда невозможно разработать средствами классических СУБД. Современный подход к управлению базами данных подразумевает  также широкое использование технологии клиент-сервер. Таким образом, на сегодняшний день разработчик не связан рамками какого-либо конкретного пакета, а в зависимости от поставленной задачи может использовать самые разные приложения. Поэтому, более важным представляется общее направление развития СУБД и других средств разработки приложений в настоящее время. Краткая характеристика программного обеспечения, используемого при создании СУБД. Рассмотрим более подробно программные продукты компании Microsoft, а именно Visual FoxPro 3.0, Visual Basic 4.0, Visual С, Access 7.0, SQL Server 5. Наиболее интересной чертой этих пакетов являются их большие возможностиер, интеграции, совместной работы и использования данных, так как данные пакеты являются продуктами одного производителя, а также используют сходные технологии обмена данными. Visual FoxPro отличается высокой скоростью, имеет встроенный объектно-ориентированный язык программирования с использованием xBase и SQL, диалекты которых встроены во многие СУБД. Имеет высокий уровень объектной модели. При использовании в вычислительных сетях обеспечивает

как монопольный, так и раздельный доступ пользователей  к данным. Применяется для приложений масштаба предприятия для работы на различных платформах Windows 3.x, Windows 95, Macintosh Минимальные ресурсы ПК для Visual FoxPro версии 3.0 процессор 468DX, Windows 3.1, 95, NT, объем оперативной памяти 8 12 Мб, занимаемый объем на

ЖМД 15-80 Мб, а для Visual FoxPro версии 5.0 выпущена в 1997 году Windows 95 или NT, 486 с тактовой частотой 50 МГц, 10 Мб ОЗУ, от 15 до 240 Мб на ЖМД. Access входит в состав самого популярного пакета Microsoft Office. Основные преимущества знаком многим конечным пользователям и обладает высокой устойчивостью данных, прост в освоении, может использоваться непрофессиональным программистом, позволяет готовить отчеты из баз данных различных форматов. Предназначен для создания отчетов произвольной формы на основании различных данных и разработки некоммерческих приложений. Минимальные ресурсы ПК процессор 468DX, Windows 3.1, 95, NT, объем оперативной памяти 12 16 Мб, занимаемый объем на ЖМД 10-40 Мб. Visual Basic это универсальный объектно-ориентированный язык программирования, диалекты

которого  встроены в Access, Visual FoxPro. Преимущества универсальность, возможность создания компонентов OLE, невысокие требования к аппаратным ресурсам ЭВМ. Применяется для создания приложений средней мощности, не связанных с большой интенсивностью обработки данных, разработки компонентов OLE, интеграция компонентов Microsoft Office. Минимальные ресурсы ПWindows 3.1, 95, NT, объем оперативной памяти 6 16 Мб, занимаемый объем на ЖМД 8-36 Мб. Visual C наиболее мощный объектно-ориентированный язык программирования, обладает неограниченной функциональностью. Предназначен для создания компонентов приложений для выполнения операций, критичных по скорости. SQL Server сервер баз данных, реализует подход клиент-сервер и взаимодействует с указанными пакетами. Главные достоинства высоая степень защиты данных, мощные средства для обработки данных, высокая производительность. Область применения хранение больших объемов данных, хранение высокоценных данных или данных, требующих соблюдения режима секретности. Минимальные ресурсы ПК процессор 468DX-33МГц, Windows NT, объем оперативной памяти 16 32 Мб, занимаемый объем на ЖМД 80 Мб. Указанные программные продукты имеют возможности визуального проектирования интерфейса пользователя, то есть разработчик из готовых фрагментов создает элементы интерфейса, программирует только их изменения в ответ на какие-либо события. Принципы организации данных, лежащие в основе современных СУБД. Современные СУБД являются объектно-ориентированными и реляционными. Основной единицей является объект, имеющий свойства, и связи между объектами. СУБД используют несколько моделей данных иерархическую и сетевую с 60-х годов и реляционную с 70-х. Основное различие данных моделей в представлении взаимосвязей между объектами. Иерархическая модель данных строится по принципу иерархии объектов, то есть один тип объекта является главным, все нижележащие подчиненными. Устанавливается связь один ко многим, то есть для некоторого главного типа существует несколько подчиненных типов объектов. Иначе, главный тип именуется исходным типом, а подчиненные порожденными.К процессор 368DX, У подчиненных типов могут быть в свою очередь подчиненные типы. Наивысший в иерархии узел совокупность атрибутов называют корневым. Сетевая модель данных строится по принципу главный и подчиненный тип одновременно, то есть любой тип данных одновременно может одновременно порождать несколько подчиненных типов быть владельцем набора и быть подчиненным для нескольких главных быть членом набора.

 Реляционная  модель данных объекты и связи  между ними представляются в  виде таблиц, при этом связи  тоже рассматриваются как объекты. Все строки, составляющие таблицу в реляционной базе данных должны иметь первичный ключ. Все современные средства СУБД поддерживают реляционную модель данных. Объект Сущность элемент какой-либо системы, информация о котором сохраняется. Объект может быть как реальным например, человек, так и абстрактным например, событие поступление человека

в стационар. Атрибут информационное отображение  свойств объекта. Каждый объект характеризуется  набором атрибутов. Таблица упорядоченная  структура, состоящая из конечного набора однотипных записей. Первичный ключ атрибут или группа атрибутов, позволяющий однозначным образом определить каждую строку в таблице. Напротив, альтернативный ключ атрибут или группа атрибутов, не совпадающая с позволяющий первичным ключом и однозначным образом определяющий каждую строку в таблице.

 Современные  технологии, используемые в работе  с данными. Технология Клиент-сервер  технология, разделяющая приложение- СУБД на две части клиентскую  интерактивный графический интерфейс, расположенный на компьютере пользователя и сервер, собственно осуществляющий управление данными, разделение информации, администрирование и безопасность, находящийся на выделенном компьютере. Взаимодействие клиент-сервер осуществляется следующим образоклиентская часть приложения формирует запрос к серверу баз данных, на котором выполняются все команды, а результат исполнения запроса отправляется клиенту для просмотра и использования. Данная технология применяется, когда размеры баз данных велики, когда велики размеры вычислительной сети, и производительность при обработке данных, хранящихся не на компьютере пользователя в крупном учреждении обычно имеет место именно такая ситуация. Если технология клиент-сервер на применяется, то для обработки даже нескольких записей весь файл копируется на компьютер пользователя, а только затем обрабатывается. При этом резко возрастает загрузка сети, и снижается производительность труда многих сотрудников. Microsoft Access, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic обеспечивают средства для создания клиентских частей в приложениях клиент-сервер, которые сочетают в себе средства просмотра, графический интерфейс и средства построения запросов, а Microsoft SQL Server является на сегодняшний день одним из самых мощных серверов баз данных. OLE 2.0 Object Linking and Embedding связывание и внедрение объектов стандарт, описывающий правила интеграции прикладных программ. Применяется для использования возможностей других приложений. OLE 2.0 используется для определения и совместного использования объектов несколькими приложениями, которые поддерживают данную технологию. Например, использование в среде Access таблиц Excel и его мощных средств построения диаграмм или использование данных, подготовленных Access, в отчетах составленных в редакторе текстов Word связывание или включение объекта. OLE Automation Автоматизация OLE компонент OLE, позволяющий программным путем устанавливать свойства и задавать командым для объектов другого приложения. Позволяет без необходимости выхода или перехода в другое окно использовать возможности нужного приложения. Приложение, позволяющее другим прикладным программам использовать свои объекты называется OLE сервером. Приложение, которое может управлять объектами OLE серверов называется OLE контроллер или OLE клиент. Из рассмотренных программных средств в качестве OLE серверов могут выступать Microsoft Access, а также Microsoft Excel, Word и Graph Microsoft Visual FoxPro 3.0 и 5.0 может выступать только в виде OLE клиента. RAD Rapid Application Development Быстрая разработка приложений подход к разработке приложений, предусматривающий широкое использование готовых компонентов иили приложений и пакетов в том числе от разных производителей. ODBC Open Database Connectivity открытый доступ к базам данных технология, позволяющая

использовать  базы данных, созданные другим приложением  при помощи SQL. SQL Structured Query Language язык структурированных запросов универсальный  язык, предназначенный для создания и выполнения запросов, обработки  данных как в собственной базе данных приложения, так и с базами данных, созданных другими приложениями, поддерживающими SQL. Также SQL применяется для управления реляционными базами данных.

VBA Visual Basic for Applications Visual Basic для Приложений  разновидность диалект объектно-ориентированного языка программирования Visual Basic, встраиваемая в программные пакеты. Список литературы 1. Б. Богумирский Эффективная работа на IBM PC в среде Windows 95 СПб, Питер, 1997, 1000с. 2. Д. Вейскас Эффективная работа с

Microsoft Access 7.0 Microsoft Press, 1997, 864с. 3. Дж. Вудкок, М. Янг Эффективная работа с Microsoft Office 95 Microsoft Press, 1000с. 4. А. Горев, С. Макашарипов, Р. Ахаян Эффективная работа с СУБД СПб, Питер, 1997, 704с. 5. А. В. Потапкин Основы Visual Basic для пакета MicrosoСистемы управления базами данных

Понятие базы даны.Базу данных (БД) можно определить как унифицированную совокупность данных, совместно используемую различными задачами в рамках некоторой единой авто­матизированной информационной системы (ИС).Теория управления базами данных как самостоятельная дисциплина начала раз­виваться приблизительно с начала 50-х годов двадцатого столетия. За это время в ней сложилась определенная система фундаментальных понятий. Приведем не­которые из них.Предметной областью принято называть часть реального мира, подлежащую изуче­нию с целью организации управления в этой сфере и последующей автоматизации процесса управления. В рамках данной книги для нас в первую очередь представ­ляют интерес предметные области, так или иначе связанные со сферой экономики и финансов.Объектом называется элемент информационной системы, сведения о котором хра­нятся в базе данных. Иногда объект

также называют сущностью. Классом объектов называют их совокупность, обладающую одинаковым набором свойств.Атрибут — это информационное отображение свойств объекта. Каждый объект Ключевым элементом данных называются такой атрибут (или группа атрибутов), который позволяет определить значения других элементов данных.

Запись  данных — это совокупность значений связанных элементов данных.

Первичный ключ — это атрибут (или группа атрибутов), который уникальным об­разом идентифицируют каждый экземпляр объекта (запись). Вторичным ключом называется атрибут (или группа атрибутов), значение которого может повторять­ся для нескольких записей (экземпляров объекта). Прежде всего, вторичные клю­чи используются в операциях поиска записей.Процедуры хранения данных в базе должны подчиняться некоторым общим прин­ципам, среди которых в первую очередь следует выделить:

· целостность и непротиворечивость данных, под которыми понимается как физическая сохранность данных, так и предотвращение неверного использования данных, поддержка допустимых сочетаний их значений, защита от структурных искажений и несанкционированного доступа;минимальная избыточность данных обозначает, что любой элемент данных должен храниться в базе в единственном виде, что позволяет избежать необхо­димости дублирования операций, производимых с ним.

Программное обеспечение, осуществляющее операции над базами данных, полу­чило название СУБД — система управления базами данных.Программные системы управления базами данных Кратко остановимся на конкретных программных продуктах, относящихся к классу СУБД. На самом общем уровне все СУБД можно разделить:• на профессиональные, или промышленные;• персональные (настольные).Профессиональные (промышленные) СУБД представляют собой программную основу для разработки автоматизированных систем управления крупными эконо­мическими объектами. На их базе создаются комплексы управления и обработки информации крупных предприятий, банков или даже целых отраслей. Первосте­пенными условиями, которым должны удовлетворять профессиональные СУБД, являются:возможность организации совместной параллельной работы большого коли­чества пользователей;масштабируемость, то есть возможность роста системы пропорционально расширению управляемого объекта;         переносимость на различные аппаратные и программные платформы;устойчивость по отношению к сбоям различного рода, в том числе наличие многоуровневой системы резервирования хранимой информации;обеспечение безопасности хранимых данных и развитой структурированной системы доступа к ним.Промышленные СУБД к настоящему моменту имеют уже достаточно богатую историю развития. В частности, можно отметить, что в конце 70-х — начале 80-х годов в автоматизированных системах, построенных на базе больших вычисли­тельных машин, активно использовалась СУБД Adabas. В настоящее время харак­терными представителями профессиональных СУБД являются такие программные продукты, как Oracle, DВ2, Sybase, Informix, Progress.

Основоположниками СУБД Огас1е стала группа американских разработчиков (Ларри Эллисон, Роберт Майнер и Эдвард Оутс), которые более  двадцати лет тому назад создали  фирму Relational Softwarе Inc. и поставили  перед собой задачу создать систему, на практике реализующую идеи, изложенные в работах Э. Ф. Кодда и К. Дж. Дейта. Результатом их деятельности стала реализация переносимой реляционной системы управления базами данных с базовым языком обработки 50Ь. В 1979 г. заказчикам была представлена версия Оraсlе для мини-компьютеров PDP-11 фирмы Digital Equipment Corporation сразу для нескольких операционных систем: RSX-11, IAS, RSTS и UNIХ. Чуть позже Oracle был перенесен на компьютеры VAX под управлением VAX VMS. Значительная часть кода была написана на ассемблере, и поэтому процесс переноса системы на новую платформу требовал значительных усилий. Основным отличием Oracle очередной, третьей версии было то, что она была полностью написана на языке С. Такое решение обеспечивало переносимость системы на многие новые платформы, в частности, на различные клоны UNIХ. Второй важной особенностью новой (1983 г.) версии была поддержка концепции транзакции. Примерно в это же время фирма получила новое имя — Oracle Соrporation— и заняла лидирующее место на рынке производителей СУБД. Четвертая версия Oracle характеризовалась расширением перечня поддерживаемых платформ и операционных систем. Огас1е был перенесен как на большие ЭВМ фирмы IВМ (мэйнфреймы), так и на персональные компьютеры, работающие под управлением МS DOS. Именно в четвертой версии был сделан важный шаг в развитии технологий поддержки целостности баз данных. Для многопользовательских систем было предложено оригинальное решение Oracle поддержки «непротиворечивости чтения». В пятой версии была впервые реализована СУБД с архитектурой «клиент—сервер». Последующие версии СУБД Oracle были ориентированы на построение крупномасштабных систем обработки транзакций, изменение методов реализации систем ввода/вывода, буферизации, подсистем управления параллельным доступом, резервирования и восстановления. Также была реализована поддержка симметричных мультипроцессорных архитектур.