Понятие системы управления базами данных. Основные функции. Основные объекты

Система управления базами данных (СУБД) —это комплекс языко­вых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, СУБД, осно­ванные на использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.

Для работы с базой данных зачастую достаточно средств СУБД. Однако если требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифи­цированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользователей, то могут быть разработаны приложения. Их создание требует программирования. Приложение представляет собой программу или комплекс программ, обеспечивающих автоматизацию решения какой-либо прикладной задачи. Приложения могут создаваться в среде или вне среды СУБД — с помощью системы программирования, исполь­зующей средства доступа к БД, к примеру, Delphi или С++ Вuildег. Приложения, разработанные в среде СУБД, часто называют приложе­ниями СУБД, а приложения, разработанные вне СУБД, — внешними приложениями.

Функции СУБД:

1. непосредственное управление данными во внешней памяти - эта функция включает в себя обеспечение необходимых структур внешней памяти, как для хранения данных непосредственно входящих в базу, так и для ускорения поиска, например;

2. управление буферами оперативной памяти СУБД работают со значительными размерами баз данных, если при обращении к любому элементу базы данных необходимо чтение внешней памяти, то вся система будет работать со скоростью внешней памяти, для ускорения быстродействия базы данных часть данных выносится в оперативную память;

3. управление транзакциями - это последовательность операций над базой данных рассматриваемых как единое целое, либо транзакция выполняется и СУБД фиксирует изменения, либо ни одно из изменений не отразится на базе данных. Транзакция необходима для поддержания логической целостности базы данных;

4. функция журнализации одним из основных требований к БД является надежность хранения данных. Под надежностью понимается, что БД должна восстановить согласованное состояние данных после любого аппаратного сбоя. Журнал - особая часть базы данных недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая с особой тщательностью, в которую поступают записи обо всех изменениях базы данных;

5. поддержка языков баз данных необходимое для работы с базой данных СУБД поддерживается единый интегрированный язык содержащий все необходимое для работы с базами данных используются специальные языки (SQL).

Базы данных —это совокупность сведений (о реальных объектах, процессах, событиях или явлениях), относящихся к определенной теме или задаче, организованная таким образом, чтобы обеспечить удобное представление этой совокупности как в целом, так и любой ее части.Реляционная база данных представляет собой множество взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определенного типа. Каждая строка таблицы включает данные об одном объекте (например, клиенте, автомобиле, документе), а столбцы таблицы содержат различные характеристики этих объектов — атрибуты (например, наименования и адреса клиентов, марки и цены автомобилей). Строки таблицы называются записями; все записи имеют одинаковую структуру — они состоят из полей, в которых хранятся атрибуты объекта. Каждое поле записи содержит одну характеристику объекта и имеет строго определенный тип данных (например, текстовая строка, число, дата). Все записи имеют одни и те же поля, только в них содержатся разные значения атрибутов.

Для работы с данными используютсясистемы управления базами данных (СУБД). Основные функции СУБД — это определение данных (описание структуры баз данных), обработка данных и управление данными.

Прежде чем заносить данные в таблицы, нужно определить структуру этих таблиц. Под этим понимается не только описание наименований и типов полей, но и ряд других характеристик (например, формат, критерии проверки вводимых данных). Кроме описания структуры таблиц, обычно задаютсясвязимежду таблицами. Связи в реляционных базах данных определяются по совпадению значений полей в разных таблицах. Например, если рассмотреть отношение между преподавателями и курсами лекций, которые они читают, это будет отношение "многие-ко-многим", т.к. один преподаватель может читать несколько курсов, но и один курс может читаться несколькими преподавателями. И последний тип связей между таблицами — это отношение"один-к-одному".Такой тип отношений встречается гораздо реже. Как правило, это бывает в двух случаях: запись имеет большое количество полей, и тогда данные об одном типе объектов разносятся по двум связанным таблицам, или нужно определить дополнительные атрибуты для некоторого количества записей в таблице, тогда создается отдельная таблица для этих дополнительных атрибутов, которая связывается отношением "один-к-одному" с основной таблицей.

Любая СУБД позволяет выполнять четыре простейшие операции с данными:

· добавлятьв таблицу одну или несколько записей;

· удалятьиз таблицы одну или несколько записей;

· обновлятьзначения некоторых полей в одной или нескольких записях;

· находитьодну или несколько записей, удовлетворяющих заданному условию.

Для выполнения этих операций используется механизмзапросов.Результатом выполнения запросов является либо отобранное по определенным критериям множество записей, либо изменения в таблицах. Запросы к базе формируются на специально созданном для этого языке, который так и называетсяязык структурированных запросов (SQL — Structured Query Language).

И последняя функция СУБД — это управление данными. Под управлением данными обычно понимают защиту данных от несанкционированного доступа, поддержку многопользовательского режима работы с данными и обеспечение целостности и согласованности данных.

Защита от несанкционированного доступа обычно позволяет каждому пользователю видеть и изменять только те данные, которые ему разрешено видеть или менять. Средства, обеспечивающие многопользовательскую работу, не позволяют нескольким пользователям одновременно изменять одни и те же данные. Средства обеспечения целостности и согласованности данных не дают выполнять такие изменения, после которых данные могут оказаться несогласованными. Например, когда две таблицы связаны отношением "один-ко-многим", нельзя внести запись в таблицу на стороне "многие" (ее обычно называют подчиненной), если в таблице на стороне "один" (главной) отсутствует соответствующая запись.