Поняття бази даних і СУБД

Сприйняття реального миру можна співвіднести з послідовністю разних, хоча іноді і взаємозв'язаних, явищ. З давніх часів люди намагалися описати ці явища (навіть тоді, коли не могли їх зрозуміти). Такий опис називають даними.

Активна діяльність по відшуканню прийнятних способів усуспільнення безперервно зростаючого об'єму інформації привела до створення на початку 60-х років спеціальних програмних комплексів, званих "Системи управління базами даних" (СУБД).

СУБД - це програмна система, що підтримує наповнення і маніпулювання даними, що представляють інтерес для користувачів при вирішенні прикладних завдань. Іншими словами, СУБД є інтерфейсом між базою даних і прикладними завданнями.

Основна особливість СУБД - це наявність процедур для введення і зберігання не тільки самих даних, але і описів їх структури. Файли, забезпечені описом що зберігаються в них даних і СУБД, що знаходяться під управлінням, почали називати банки даних, а потім бази даних (БД).

Існує велика кількість визначень поняття бази даних. Приведемо декілька визначень.

База даних - сукупність взаємозв'язано що зберігаються разом даних за наявності такої мінімальної надмірності, яка допускає їх використання оптимальним чином для одного або декількох застосувань.

База даних - це реалізована за допомогою комп'ютера інформаційна структура (модель), що відображає стан об'єктів і їх відношення.

База даних (БД) - це засіб накопичення і організації великих масивів інформації про об'єкти деякої предметної області (ПО). БД повинна відображати поточні дані про предметну область, накопичувати, зберігати інформацію і надавати різним категоріям користувачів швидкий доступ до даних. Для цього дані в базі мають бути структуровані відповідно до деякої моделі, що відображає основні об'єкти ПО, їх властивості і зв'язки між ними. БД є частиною складної системи, званої банком даних або системою баз даних (СБД).

Рис. 5.1.1 Компоненти системи бази даних

Досвід використання баз даних дозволяє виділити загальний набір їх робочих характеристик:

¾ повнота - чим повніше база даних, тим ймовірніше, що вона містить потрібну інформацію (проте, не повинно бути надмірної інформації);

¾ правильна організація - чим краще структурована база даних, тим легко в ній знайти необхідні відомості;

¾ актуальність - будь-яка база даних може бути точною і повною, якщо вона постійно оновлюється, тобто необхідно, щоб база даних в кожен момент часу повністю відповідала стану об'єкту, що відображався нею;

¾ зручність для використання - база даних має бути проста і зручна у використанні і мати розвинені методи доступу до будь-якої частини інформації.

Нижче перераховані основні функції СУБД.

1. Визначення даних - визначити, яка саме інформація зберігатиметься в базі даних, задасть властивості даних, їх тип (наприклад, число цифр або символів), а також вказати, як ці дані зв'язані між собою. В деяких випадках є можливість задавати формати і критерії перевірки даних.

2. Обробка даних - дані можуть оброблятися самими різними способами. Можна вибирати будь-які поля, фільтрувати і сортувати дані. Можна об'єднувати дані з іншою, пов'язаною з ними, інформацією і обчислювати підсумкові значення.

3. Управління даними - можна вказати, кому дозволено знайомитися з даними, коректувати їх або додавати нову інформацію. Можна також визначати правила колективного доступу.

Вхідні до складу сучасних СУБД засоби спільно виконують наступні функції:

¾ опис даних, їх структури (звичайний опис даних і їх структури відбувається при ініціації нової бази даних або додаванні до існуючої бази нових розділів (стосунків); опис даних необхідний для контролю коректності використання даних, для підтримки цілісності бази даних);

¾ первинне введення, поповнення інформації в базі даних;

¾ видалення застарілої інформації з бази даних;

¾ коректування даних для підтримки їх актуальності;

¾ впорядкування (сортування) даних по деяких ознаках;

¾ пошук інформації по деяких ознаках (для опису запитів є спеціальна мова запитів, він забезпечує також інтерфейс між базою даних і прикладними програмами користувачів, дозволяє цим програмам використовувати бази даних);

¾ підготовку і генерацію звітів (засоби підготовки звітів дозволяють створювати і роздруковувати зведення по заданих формах на основі інформації бази даних);

¾ захист інформації і розмежування доступу користувачів до неї (деякі розділи бази даних можуть бути закриті для користувача зовсім, відкриті тільки для читання або відкриті для зміни; крім того, при многопользовательськом режимі роботи з базою даних необхідно, щоб зміни вносилися коректно; для збереження цілісності даних служить механізм трансакцій при маніпулюванні даними - виконання маніпуляцій невеликими пакетами, результати кожного з яких у разі виникнення некоректності операцій “відкатуються” і дані повертаються до початкового стану);

¾ резервне збереження і відновлення бази даних, яке дозволяє відновити втрачену при збоях і аваріях апаратури інформацію бази даних, а також накопичити статистику роботи користувачів з базою даних;

¾ підтримку інтерфейсу з користувачами, який забезпечується засобами ведення діалогу (у міру розвитку і вдосконалення СУБД цей інтерфейс стає все більш дружнім; дружність існуючих засобів інтерфейсу припускає наявність розвиненої системи допомоги (підказки), до якої у будь-який момент може звернутися користувач, не перериваючи сеансу роботи з комп'ютером і базою даних;

¾ захист від необдуманих дій, застережливий користувача і запобігаючу втрату інформації у разі поспішних або помилкових команд;

¾ наявність декількох варіантів виконання одних і тих же дій, з яких користувач може вибрати найбільш зручні для себе, відповідні його підготовці, кваліфікації, звичкам;

¾ ретельно продуману систему ведення людино-машинного діалогу, відображення інформації на дисплеї, використання клавіш клавіатури).

Розрізняють три типи СУБД:

¾ ієрархічна;

¾ мережева;

¾ реляційна.