Базы данных и системы управления базами данных

Говоря о развитии технологий программирования, не­возможно обойти вниманием тему разработки и управле­ния базами данных. Базами данных (БД) называют элект­ронные хранилища информации, доступ к которым осу­ществляется с помощью одного или нескольких компью­теров. БД создается для хранения и доступа к данным, содержащим сведения о некоторой предметной области, т.е. некоторой области человеческой деятельности или окружающего нас мира. Системы управления базами дан­ных (СУБД) — набор программных средств, предназна­ченных для создания, наполнения, обновления, выборки, формирования отчетов и удаления информации в базах данных.

Классификацию современных СУБД можно выполнить по различным признакам.

По назначению различают три основных вида СУБД: промышленные универсального назначения, промышлен­ные специального назначения и разрабатываемые для кон­кретного заказчика. Специализированные СУБД создают­ся для управления БД конкретного назначения — бухгал­терские, складские и т.д. Универсальные СУБД не имеют четко обозначенных границ применения, рассчитаны на произвольные задачи. Поэтому они достаточно сложны и требуют от пользователя специальных знаний.

По размещению отдельных частей БД различают ло­кальные и сетевыеСУБД.

Все части локальных СУБД размещены на одном ком­пьютере. Если с локальной БД должны работать несколь­ко пользователей одновременно, то на их компьютерах должны храниться точные копии этой БД. Существенной проблемой при этом является синхронизация копий дан­ных. Если один пользователь внес изменения в свою ко­пию БД, то они станут доступными на других компьюте­рах только после их копирования. Сегодня применение локальных БД ограничено.

Сетевые СУБД делятся на файл-серверные, клиент-сер­верные и распределенные. Обязательным атрибутом сете­вых СУБД является сеть, обеспечивающая аппаратную и программную связь компьютеров и позволяющая корпо­ративно работать множеству пользователей с одними и теми же данными.

В файл-серверных СУБД данные размещаются на од­ном достаточно мощном компьютере, постоянно подклю­ченном к сети. Такой компьютер называется файл-серве­ром. Достоинством такой СУБД является относительная простота ее создания, обслуживания и настройки. Заме­тим, что между локальной и файл-серверной СУБД прак­тически нет различий, т.к. все фрагменты программного обеспечения СУБД (за исключением данных) находятся на всех компьютерах сети. Отличие между ними состоит в том, что программы обращаются к данным через сеть. Для многих вариантов архитектуры сети на уровне при­кладного программного обеспечения это различие «скры­то» от программиста. Из этого вытекает основной недо­статок файл-серверных СУБД. Он связан со значительной нагрузкой на сеть, т.к. любое обращение к данным, их корректировка вызывает пересылку значительных объе­мов информации по сети. Например, если пользователю требуется выбрать несколько фамилий из списка персона­ла по определенному признаку, то на его компьютер вна­чале пересылается весь список, и затем поиск производит­ся на пользовательском компьютере. При увеличении чис­ла пользователей СУБД пропускной способности сети ста­новится недостаточно для объемов пересылаемой инфор­мации, что приводит к существенному замедлению скорос­ти работы, а иногда и к системным сбоям.

В клиент-серверных БД нагрузка на сеть существенно снижена. Клиентская программа работает с данными че­рез специализированное программное обеспечение (посред­ника) – сервер базы данных. Сервер размещается на ма­шине с данными. Клиентская программа посылает серве­ру запрос, сервер принимает его, отыскивает в данных нужные записи и передает их клиенту. Поэтому через сеть передаются только сравнительно короткие запросы и только ограниченное количество найденных записей, а не вся таб­лица. Запрос к серверу формируется на специализирован­ном языке структурированных запросов — SQL. Поэтому часто серверы БД называют SQL-серверами. Серверные программы являются достаточно сложными, производят­ся различными фирмами. Наиболее известными являются серверы:

· Microsoft SQL Server компании Microsoft,

· Sybase SQL Server компании Sybase,

· Oracle компании Oracle,

· DB2 компании IBM,

· InterBase компании Inprise.

Разновидностью клиент-серверных БД являются трехзвенные системы. В них используется промежуточное программное обеспечение между клиентом и сервером, ко­торое называется сервером приложений. Назначение серве­ра приложений состоит в том, чтобы избавить клиента от многих рутинных аспектов работы с данными, в результате клиентские программы становятся более компактными и содержат в основном код смысловой обработки данных (та­кие клиентские программы называют тонкие клиенты).

Распределенные БД включают большое количество сер­веров, а число клиентских мест может достигать сотен тысяч. Обычно такие БД работают в организациях госу­дарственного масштаба, данные разделены между сервер­ными компьютерами по территориальному признаку. Ин­формация на отдельных серверах может дублироваться для снижения вероятности отказов и сбоев и максималь­ного обеспечения сохранности наиболее важной инфор­мации.

Контрольные вопросы и задачи

6.1. Что Вы знаете об объектно-ориентированном программировании?

6.2. Какие основные принципы ООП?

6.3. Что дает механизм наследования в ООП?

6.4. Что такое полиморфизм в ООП?

6.5. Что такое скрытие данных в ООП?

6.6. Возможности программирования, управляемого событиями?

6.7. Поясните основные возможности визуального программирования.

6.8. Что Вы знаете о принципах взаимодействия программ в информационных системах?

6.9. Что понимается под БД и СУБД? В чем их различие?

6.10. Классификация СУБД по назначению и по размещению.