• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Загальні відомості про бази даних

У цьому параграфі ви вивчите:

- загальні відомості про бази даних і СУБД;

- реляційну модель даних;

- ієрархічну і мережну моделі даних.

Поняття бази даних

Під час інформаційної діяльності людина збирає і накопичує відомості про довкілля. До появи обчислювальної техніки вся інформація звичайно зберігалася в письмовому або друкованому вигляді. Однак зі збільшенням обсягів інформації загострювалося питання її зберігання та обробки. Нагадаємо, що інформація для обробки називається даними.

Ми розглядатимемо не просто дані, а бази даних. Не кожен блок інформації можна вважати базою даних.

База даних – це сукупність даних, яким властива структурованість і взаємопов’язаність, а також незалежність від прикладних програм.

Пояснимо, що означають названі властивості бази даних. Щоб користувач легко міг знаходити потрібну інформацію, остання має бути організована певним чином. Це стосується не лише інформації у комп’ютері, а й будь-якої інформації про об’єкти реального світу. Скажімо, зручно знаходити потрібну книгу в бібліотеці, користуючись каталогом. Легко відшукати у газеті оголошення, що вас цікавлять. Така легкість пошуку можлива завдяки тому, що дані у каталозі або у газеті мають структуру, або, інакше, структуровані. Всі книги описані однаково: автор, назва, видавництво, рік видання тощо. Всі оголошення з продажу розміщені по рубриках і також мають визначену структуру: короткий опис товару, ціна, телефон.

Структура бази даних складніша, ніж структура простого каталогу або набору газетних оголошень. Це зумовлено насамперед властивістю взаємопов’язаності даних у базі. Пояснимо це на такому прикладі: скажімо, ви хотіли б, крім каталожних карток, що описують кожну книгу, мати картки з інформацією про кожного автора (рік народження, літературний жанр, хобі тощо). Якби такі картки були створені, це був би приклад взаємозалежності даних: відомості про окрему книгу, пов’язані з інформацією про автора. Цей зв'язок здійснюється через визначений параметр – прізвище автора.

Нарешті, остання з названих властивостей баз даних – це їхня незалежність від прикладних програм. Бази даних складаються таким чином, щобіз ними можна було працювати в різних програмних середовищах і на різних комп’ютерних платформах.

СУБД

Щоб оперувати даними, які становлять базу, необхідна окрема програма – система управління базами даних.

Керівна програма, призначена для збереження, пошуку й обробки даних у базі, називається системою управління базами даних (скорочено СУБД).

Сучасні СУБД – це програмні додатки, які дозволяють виконувати різноманітні завдання. Всі існуючі системи задовольняють, як правило, таким вимогам:

ü Можливості маніпулювання даними (введення, вибір, вставка, відновлення, видалення тощо). Основні операції з даними виконуються під керуванням СУБД. Важливими показниками є продуктивність СУБД, витрати на збереження і використання даних, простота звернення до бази даних тощо.

ü Можливість пошуку і формування запитів. За допомогою запитів користувач може оперативно одержувати різну інформацію, що зберігається в базі даних.

ü Забезпечення цілісності (узгодженості) даних.Під час використання даних багатьма користувачами важливо забезпечити коректність операцій, щоб запобігти порушенню узгодженості даних. Порушення узгодженості даних може призвести до їх невідновної втрати.

ü Забезпечення захисту і таємності. Крім захисту від некоректних дій користувачів, важливо забезпечити захист даних від несанкціонованого доступу і від апаратних збоїв. Проникнення в базу осіб, які не мають на це права, може спричинити руйнацію даних. Таємність бази даних дозволяє визначити коло осіб, що мають доступ до інформації, і порядок доступу.

Сьогодні існує багато СУБД, що відрізняються архітектурою, внутрішньою мовою програмування, операційною системою, якою вони керуються, а також іншими характеристиками. Найпопулярнішими СУБД, що встановлюються в невеликих організаціях і орієнтовані на роботу з кінцевими користувачами, є Access, FoxPro, Paradox. До складніших систем належать розподілені СУБД, що призначені для роботи з великими базами даних, розподіленими на кількох серверах (сервери можуть міститися в різних регіонах). Потужними СУБД такого типу є Oracle, Sybase, Informix.

Реляційна модель даних

Практично всі сучасні СУБД використовують реляційну модель даних. Основою цієї моделі, запропонованою Е. Ф. Коддом у 1970 р., є поняття відношення (англійською мовою relation). Йдеться про відношення, подані у двовимірних (тобто звичайних) таблицях. Кодд показав, що таблиці можуть застосовуватися для збереження даних про об’єкти реального світу.

Двовимірні таблиці складаються із рядків, названих у термінології баз даних записами, і стовпців, названих полями

Розглянемо приклад реляційної моделі даних. Скажімо, потрібно скласти базу даних про підготовку до походу школярів. Назвемо цю базу «Похід». У ній насамперед повинна бути таблиця відомостей про учасників походу. Ця таблиця складатиметься з полів «Код учасника», «Прізвище», «Ім’я», «Клас», «Адреса», «Телефон» (табл. 1.1).

Табл. 1.1. База даних «Похід», таблиця «Учасники»

Назвемо цю таблицю «Учасники» (таке саме ім’я матиме і відношення, подане даною таблицею). Зверніть увагу, що поле «Код учасника» даної таблиці містить унікальні значення, які не повторюються в кожному із записів. Таке поле при введенні таблиці в базу даних матиме статус ключового поля. Ключовим не може бути ні поле «Прізвище» (у таблиці є однофамільці), ні будь-яке інше поле.

База даних створюється на основі не однієї, а багатьох таблиць. Введемо до бази даних «Похід» ще одну таблицю – «Спорядження» (табл. 1.2). До неї будуть занесені дані про спорядження, яке повинні взяти з собою учасники.

Табл. 1.2. Таблиця «Спорядження»

Записи у цій таблиці складені з полів «Код спорядження», «Код учасника» і «Спорядження». Перше поле («Код спорядження») є ключовим: для кожного запису воно набуває унікальних значень, на відміну від інших полів, у яких є дублюючі значення (наприклад, повторюються коди учасників 2, 4, 5 і спорядження «Казанок»).

Як можна використовувати інформацію наведених двох таблиць? Наприклад, нас цікавить, хто візьме в похід намет. З таблиці «Спорядження» дізнаємося, що намет під кодом 10 має взяти учасник із кодом 1. З таблиці «Учасники» бачимо, що код 1 належить Арбузову Костянтину. Отже, намет має взяти учасник походу Арбузов К. Цю інформацію ми отримали завдяки зв’язку таблиць «Учасники» і «Спорядження» через загальне поле «Код учасника».

На додаток до двох таблиць, ми маємо створити й інші корисні таблиці, наприклад «Продукти», у якій наведено список продуктів і визначені учасники, що їх беруть. Ви можете вигадати таблиці «Графік руху», «Пам’ятні місця», «Чергування» тощо, що увійдуть у реляційну базу даних «Похід». Про те, як створювати таблиці за допомогою СУБД і як з ними працювати, ви дізнаєтеся в наступних параграфах.

Ієрархічна і мережна моделі даних

При створенні баз даних, крім реляційної моделі, іноді звертаються до інших видів моделей: ієрархічної і мережної. Розглянемо коротко ці типи моделей, хоча вони мають, скоріше, історичний інтерес, оскільки основою практично всіх сучасних СУБД є реляційна модель.

Ієрархічна модель бази даних – це сукупність об’єктів різного рівня причому об’єкти нижнього рівня підпорядковані об’єктам верхнього рівня.

Ієрархічна структура уявляється перевернутим деревом, як у прикладі на мал.1.1. Об’єкти у цій структурі з’єднані лініями зв’язку. Зауважимо, що лінії зв’язку відповідають відношенню «один до багатьох». Тобто одному об’єкту верхнього рівня відповідає багато об’єктів нижнього рівня.

Мал. 1.1. Приклад ієрархічної моделі даних «Мої шкільні друзі»

Інший тип відношень, а саме «багато до багатьох», встановлюється в мережній моделі даних.

Мережна модельбази даних, як і ієрархічна модель, уявляється сукупністю об’єктів різного рівня, однак схема зв’язків між об’єктами може бути будь-якою.

На мал.1.2. показана мережна модель, що відображає участь хлопців у різних командах.

Мал. 1.2. Приклад мережної моделі даних «Спортивні команди»

Контрольні запитання

1. Що таке база даних? Назвіть основні властивості бази даних.

2. Що таке СУБД? Яким вимогам повинні задовольняти СУБД?

3. Що таке реляційна модель даних? Наведіть приклад реляційної моделі даних.

4. Як здійснюється зв'язок таблиць у реляційній базі даних.

5. Що таке ієрархічна структура даних?

6. Чим відрізняється мережна модель даних від ієрархічної?

7. Наведіть приклади ієрархічної і мережної моделей даних.

Читайте також:

1. Git виконує перевірку цілісності даних
2. I. Загальні збори АТ
3. I. ЗАГАЛЬНІ МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
4. I. Загальні положення
5. II. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ.
6. IX. Відомості про військовий облік
7. IX. Відомості про військовий облік
8. V Практично всі психічні процеси роблять свій внесок в специфіку організації свідомості та самосвідомості.
9. XXXIII. ЗАГАЛЬНІ ПРОФЕСІЇ (У ВСІХ ГАЛУЗЯХ ГОСПОДАРСТВА)
10. А) загальні критерії
11. Автоматизований банк даних (АБД).
12. Адреси даних. Вказівники.

Переглядів: 1496