Общие сведения о базах данных

Первые компьютеры, как это ясно из названия (англ. computer ‒ вычислитель), были ориентированы только для решения вычислительных задач (например, в ядерной физике, механике, баллистике). Особенностью этих задач было то, что они имели небольшой объем исходных данных, которые сравнительно редко менялись. Поэтому, исходные данные можно было хранить внутри программы.

При попытке использовать компьютер для решения экономических и управленческих задач возникла следующая проблема: такие задачи имеют большой объем исходных данных, и эти данные часто меняются. Следовательно, хранение данных вместе с программой было нецелесообразным. Кроме того, в различных программах встречались очень похожие фрагменты кода, выполняющие некоторые стандартные действия: открыть-закрыть файл, найти на внешнем машинном носителе информации (магнитная лента) нужную запись, отсортировать массив данных, добавить-удалить-изменить (данные в файле) и т. д. Поэтому в середине 50-х гг. XX века была разработана концепция баз данных. Основные положения этой концепции следующие:

• централизованное хранение информации;

• хранение данных независимо от программы их обработки;

• возможность использования одних и тех же данных для решения различных задач;

• специальная организация данных для оптимизации времени обращения к ним.

Тогда же и появилось первое упоминание о базах данных.

База данных ‒ это набор сведений (о реальных объектах, процессах, событиях или явлениях), относящихся к некоторой предметной области, организованный по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, и представленный в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека.

Одинаковые фрагменты кода программ, встречающиеся в самых разных задачах, организовали в виде библиотеки подпрограмм. Такую библиотеку подпрограмм назвали системой управления базами данных (СУБД). Основные функции СУБД ‒ это определение данных (описание структуры баз данных), обработка данных и управление данными. В настоящее время существуют различные СУБД ‒ MS SQL Server, MySQL, Interbase, Oracle, DB2, Paradox, FoxPro и множество других, менее известных.

В большинстве случаев базы данных используются для создания автоматизированных информационных систем.

Информационная система ‒ это программно-аппаратный комплекс, предназначенный для сбора, хранения, обработки и передачи информации.

База данных является ядром любой информационной системы и позволяет хранить информацию. Для сбора, передачи и представления информации в удобном для пользователя виде используются элементы интерфейса (например, экранные формы или печатные отчеты). Если обработка информации выполняется по достаточно сложному алгоритму и стандартных операций СУБД (таких, как поиск, удаление, добавление, сортировка записей) недостаточно, то используются специально разработанные модули обработки информации, дополняющие и расширяющие возможности стандартных СУБД. Таким образом, автоматизированная информационная система ‒ это база данных плюс модуль интерфейса, плюс дополнительные программы обработки.

При создании баз данных или информационных систем можно выделить ряд этапов:

1. Постановка задачи. На этом этапе формулируются цели и задачи создаваемой информационной системы.

2.Анализ предметной области. На этом этапе описываются ин­формационные объекты с указанием их характеристик. В результате строится концептуальная информационная модель предметной области.

3. Нормализация отношений в информационной модели. На этом этапе анализируются полученные на втором шаге объекты и устраняются некоторые информационные аномалии (нарушения). В результате получается нормализованная информационная модель предметной области.

4. Создание физической структуры данных. На этом этапе описывается нормализованная информационная модель с учетом требований конкретной СУБД, определяются имена полей и типы данных.

5. Разработка интерфейса. На этом этапе проектируются экранные формы и отчеты для ввода и представления информации.

6. Разработка дополнительных модулей обработки информации. При необходимости создаются дополнительные процедуры или запросы для обработки и поиска информации, хранящейся в базе данных.

7. Тестирование и отладка информационной системы. На этом этапе происходит актуализация базы данных (заполнение базы данных реальной информацией), отладка дополнительных модулей обработки информации.

8. Внедрение. На этом этапе разрабатывается документация по использованию спроектированной информационной системы, обучение персонала, устранение ошибок.

9. Эксплуатация.

Первые три этапа относятся к так называемому «бумажному» проектированию, т. е. выполняются без использования компьютера. Хотя существуют специальные программные средства (case-технологии, не относящиеся к СУБД, например, Erwin или Rational Rose), которые позволяют автоматизировать эти операции. От того, насколько правильно и тщательно выполнены первые три шага, зависит успех всей разработки рассматриваемой базы данных.

Чтобы система полностью удовлетворяла запросам пользователей, необходимо очень внимательно отнестись к процессу проектирования базы данных. Плохо спроектированная база данных будет порождать ошибки, способные привести к принятию неправильных решений, которые повлекут за собой самые серьезные последствия для данной организации. С другой стороны, хорошо спроектированная база данных позволит создать систему, поставляющую корректную информацию, которая может успешно использоваться для принятия правильных и эффективных решений.

Последующие этапы выполняются уже с использованием конкретной СУБД, а чтобы научиться использовать базы данных в соответствующей предметной области, нужно последовательно пройти все эти этапы.

Дата добавления: 2015-07-19