Базы данных: основные функции и способы организации

База данных (БД) – совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений.

Создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляется централизованно с помощью специального программного инструментария – системы управления базами данных.

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

Концептуальная модель БД описывает сущности, их свойства и связи между ними; не зависит от конкретной СУБД.

Сущность (entity) – это реальный или представляемый тип объекта, информация о котором должна сохраняться и быть доступна. В диаграммах сущность представляется в виде прямоугольника, содержащего имя сущности. При этом имя сущности – это имя типа, а не некоторого конкретного экземпляра этого типа. Примеры сущностей: ФАКУЛЬТЕТ, ГРУППА, СТУДЕНТ. Каждый экземпляр сущности (объект) должен быть отличим от любого другого экземпляра той же сущности.

Пример экземпляров сущности ФАКУЛЬТЕТ: ПС, ФМ, АТ и т.п., сущности СТУДЕНТ: Иванов А.П., Петрова Н.Н. и т.п.

Связь (relationship) – это графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя сущностями. Связь может существовать между двумя разными сущностями или между сущностью и ей же самой (рекурсивная связь). Возможны связи на основе отношений:

· один-к-одному;

· один-ко-многим;

· многие-ко-многим.

Связь «содержит»: ГРУППА содержит много СТУДЕНТОВ. Каждый СТУДЕНТ входит только в одну ГРУППУ.

Связь «укушен»: СОБАКА может укусить много ЧЕЛОВЕК, ЧЕЛОВЕК может быть укушен многими СОБАКАМИ.

Связь «владеет»: ЧЕЛОВЕК может владеть многими СОБАКАМИ. У СОБАКИ может быть только один хозяин.

Связь "один к одному" встречается редко. Например, у нас есть таблица с информацией о всех сотрудниках и таблица с информацией о всех торговых агентах, которые являются сотрудниками нашего предприятия. Записи в таких таблицах могут быть связаны отношением "один к одному".

Свойства сущностей

Сущности имеют свойства, которые называются атрибутами (attribute).

Например, атрибуты:

· сущности ФАКУЛЬТЕТ:

o название;

o год создания;

· сущности ГРУППА:

o номер;

· сущности СТУДЕНТ:

o фамилия;

o имя;

o отчество;

o номер студенческого билета;

o номер паспорта;

o год рождения;

o месяц рождения;

o день рождения.

Любой атрибут принимает значения из некоторого множества допустимых значений, называемого доменом атрибута.

Например:

· домен атрибута «год создания»: целые положительные числа;

· домен атрибута «имя»: строка, не содержащая пробелов;

· домен атрибута «год рождения»: целые положительные числа;

· домен атрибута «месяц рождения»: январь, февраль, март … декабрь;

· домен атрибута «день рождения»: целые числа от 1 до 31.

Ключ сущности

Ключ сущности (entity key), первичный ключ – это атрибут (или множество атрибутов) уникальным образом идентифицирующих экземпляр сущности (объект).

Например: ключ сущности СТУДЕНТ – номер студенческого билета, ключ ФАКУЛЬТЕТА – название. Если ключ состоит из одного атрибута, его называют простым ключом. Если ключ сущности состоит из нескольких атрибутов, его называют составным ключом.

Например, для сущности ДОМ с атрибутами «улица», «этажность», «год постройки», «номер дома», первичным ключом будет «улица»+ «номер дома».