Современные СУБД и их применение

.

Элементарный участок проводника длиной dl и током I создаёт в точке поля А индукцию dВ _i:

,

где радиус вектор, проведённый от элемента тока d l в току поля А; α угол которой образует радиус вектор с . Соотношение () носит название закона Био-Савара-Лапласа.

В качестве примера получим формулу для расчета магнитного поля прямого тока. Все будут иметь одно направление, поэтому векторную сумму можно заменить сложением модулей. В точке А на удалении в от проводника:

;

Для примера рассмотрим действие магнитного поля на контур с током. Предположим для простоты, что лежит в плоскости перпендикулярной плоскости контура. Как видно из рисунка (вид сверху) возникает пара сил F₁ = F₂ = F, которая приложена к боковым сторонам контура и создает вращательный момент

М = F∙АС∙sinβ

Т.к. угол α между и равен 90⁰ и ток прямолинейный, то сила, действующая на сторону длиной l в магнитном поле

F = I∙B∙ l, тогда М = I∙B∙ l ∙АС∙sinβ = I∙S∙B∙sinβ = р_м ∙В∙ sinβ; М_max = р_м ∙В

Величина, равная числу линий индукции пересекающих произвольно ориентированный плоский контур площадью S:

Ф = ВScosφ (1)

– называется потоком вектора магнитной индукции. [Ф] = Тл ∙м² = Вб(вебер).

На ранних стадиях разработки информационно-поисковых систем разрабатывались специальные языки манипулирования данными (ЯМД) – языки запросов. Они были ориентированы на операции с данными, представленными в виде иерархически связанных файлов, и мели соответствующие алгоритмы поиска информации.

Появление реляционных баз данных создало предпосылки для других, более быстрых алгоритмов поиска информации.

В 1970 г. Э.Ф.Кодд опубликовал свою эпохальную статью «A Relational Model of Data for Large Shared Databanks», в которой применил концепции раздела математики, называемого реляционной алгеброй, к проблеме хранения больших объемов данных. Статья Кодда положила начало движению в сфере проектирования баз данных, которое привело несколько лет спустя к созданию реляционной модели базы данных.

Для обработки информации, структурированной в виде таблиц – двумерных массивов, в конце 70-х годов ХХ в. фирмой IBM был разработан соответствующий язык, который в дальнейшем получил название Structured Query Language (SQL) – язык структурированных запросов. В настоящее время SQL является ядром всех программных продуктов для разработки СУБД.

Современная жизнь немыслима без эффективного управления. Важной категорией являются системы обработки информации, от которых во многом зависит эффективность работы любого предприятия ли учреждения. Такая система должна:

− обеспечивать получение общих и/или детализированных отчетов по итогам работы;

− позволять легко определять тенденции изменения важнейших показателей;

− обеспечивать получение информации, критической по времени, без существенных задержек;

− выполнять точный и полный анализ данных.

Современные СУБД в основном являются приложениями Windows, так как данная среда позволяет более полно использовать возможности персональной ЭВМ, нежели среда DOS. Снижение стоимости высокопроизводительных ПК обусловил не только широкий переход к среде Windows, где разработчик программного обеспечения может в меньше степени заботиться о распределении ресурсов, но также сделал программное обеспечение ПК в целом и СУБД в частности менее критичными к аппаратным ресурсам ЭВМ.

Среди наиболее ярких представителей систем управления базами данных можно отметить: Lotus Approach, Microsoft Access, Borland dBase, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic, а также баз данных Microsoft SQL Server и Oracle, используемые в приложениях, построенных по технологии «клиент-сервер». Фактически, у любой современной СУБД существует аналог, выпускаемый другой компанией, имеющий аналогичную область применения и возможности, любое приложение способно работать со многими форматами представления данных, осуществлять экспорт и импорт данных благодаря наличию большого числа конвертеров.

Наибольшее распространение среди пользователей и разработчиков СУБД получили следующие программные продукты:

§ Специализированные языки программирования – Visual FoxPro, SQL, MS SQL-Server;

§ Прикладные программные системы – Microsoft Access, Oracle, Focus, Ingress и др.

Рассмотрим некоторые характеристики данных программных средств.

Visual FoxPro. Этот язык программирования представляет собой дальнейшее развитие одного из популярных языков разработки баз данных - FoxPro. Принципиальным отличием Visual FoxPro от его “прародителя” FoxPro является возможность “визуального” – объектно-ориентированного программирования практически всех компонентов СУБД. Интерфейс Visual FoxPro полностью соответствует графической оболочке операционных систем Windows, что делает работу по созданию СУБД достаточно понятной для тех, кто имеет на своих компьютерах данные операционные системы.

Visual FoxPro отличается высокой скоростью, имеет встроенный объектно-ориентированный язык программирования с использованием xBase и SQL, диалекты которых встроены во многие СУБД. Имеет высокий уровень объектной модели. При использовании в вычислительных сетях обеспечивает как монопольный, так и раздельный доступ пользователей к данным. Применяется для приложений масштаба предприятия для работы на различных платформах: Windows 3.x, Windows 95, Macintosh... Минимальные ресурсы ПК: для Visual FoxPro версии 3.0 – процессор 468DX, Windows 3.1, 95, NT, объем оперативной памяти 8 (12) Мб, занимаемый объем на ЖМД 15-80 Мб, а для Visual FoxPro версии 5.0 – Windows 95 или NT, 486 с тактовой частотой 50 МГц, 10 Мб ОЗУ, от 15 до 240 Мб на ЖМД.

Несмотря на наличие средств визуального программирования, эта программная система рекомендуется для программистов. Возможности Visual FoxPro предполагают разработку локальных или многопользовательских баз данных в пределах одного предприятия.

Visual Basic – это универсальный объектно-ориентированный язык программирования, диалекты которого встроены в Access, Visual FoxPro. Преимущества: универсальность, возможность создания компонентов OLE, невысокие требования к аппаратным ресурсам ЭВМ. Применяется для создания приложений средней мощности, не связанных с большой интенсивностью обработки данных, разработки компонентов OLE, интеграция компонентов Microsoft Office. Минимальные ресурсы ПК: процессор 368DX, Windows 3.1, 95, NT, объем оперативной памяти 6 (16) Мб, занимаемый объем на ЖМД 8-36 Мб.

Visual C++ – наиболее мощный объектно-ориентированный язык программирования, обладает неограниченной функциональностью. Предназначен для создания компонентов приложений для выполнения операций, критичных по скорости.

MS SQL-Server – сервер баз данных, реализует подход «клиент-сервер» и взаимодействует с указанными пакетами. Данная программная система в основном предназначена не для разработки пользовательских приложений, а для управления многопользовательскими базами данных, разработанными по архитектуре клиент-сервер. Эта система позволяет управлять базами данных (тиражировать данные, вести их параллельную обработку, получать и передавать данные как в локальной вычислительной сети предприятия, так и через сеть Интернет и др.) взаимодействуя с клиентскими компьютерами, имеющими различные по техническим характеристикам аппаратные средства. SQL-Server предназначен для обработки значительных объемов информации, но, как правило, не более терабайт, что вполне достаточно для отдельных предприятий.

Главные достоинства: высокая степень защиты данных, мощные средства для обработки данных, высокая производительность. Область применения: хранение больших объемов данных, хранение высокоценных данных или данных, требующих соблюдения режима секретности. Минимальные ресурсы ПК: процессор 468DX-33МГц, Windows NT, объем оперативной памяти 16 (32) Мб, занимаемый объем на ЖМД 80 Мб.

Указанные программные продукты имеют возможности визуального проектирования интерфейса пользователя, то есть разработчик из готовых фрагментов создает элементы интерфейса, программирует только их изменения в ответ на какие-либо события.

Microsoft Access. Это одна из самых популярных прикладных программных систем для разработки баз данных.

Microsoft Access – это программная среда, предназначенная для создания систем управления реляционными базами данных с достаточно большими объемами информации (сотни мегабайт). Microsoft Access предоставляет пользователю все необходимые средства для автоматизации создания и обработки данных, а также для управления данными при работе.

Основным достоинством данной системы является её ориентированность не на программиста, а на конечного пользователя.

Последние версии Microsoft Access позволяют применять её для создания многопользовательских баз данных. В этом случае таблицы баз данных могут быть переданы на сервер, а пользовательский интерфейс сохранен на компьютере клиента. В этом случае предоставляется возможным сочетать простоту разработки всех компонентов СУБД с применением Microsoft Access, а задачи управления многопользовательскими базами данных возложить на MS SQL-Server.

Другим достоинством Microsoft Access является её неоспоримое преимущество перед всеми другими программными продуктами в качестве средства для обучения разработке баз данных.

Минимальные ресурсы ПК: процессор 468DX, Windows 3.1, 95, NT, объем оперативной памяти 12 (16) Мб, занимаемый объем на ЖМД 10-40 Мб.

Oracle. Эта система предназначена для разработки корпоративных реляционных баз данных, объемы информации в которых превышают терабайты. Основу системы составляет язык SQL. Oracle отличается возможностью высокой степени защиты данных.

Группа реляционных СУБД представлена на рынке программных продуктов очень широко. Это, например, такие системы, как Paradox, Clarion, dBASE, FoxBASE, Clipper и др. Важнейшей характеристикой любой СУБД является используемый в ней тип транслятора (интерпретатор или компилятор). Программы, написанные для системы-интерпретатора, исполняются лишь в присутствии самой системы. В настоящее время скорость работы таких программ не уступает скорости программ, сгенерированных компилятором. Бесспорным преимуществом интерпретатором для программистов является удобство в разработке и отладке программных продуктов, а так же при освоении языка. Из вышеперечисленных СУБД dBASE, FoxBASE, FoxPro, Access являются интерпретаторами, а Clipper-компилятором. В пакетах dBASE и FoxPro имеется компилятор, позволяющий при желании сформировать EXE-файлы готовых программ. Недостатком систем-компиляторов являются большие суммарные затраты времени на многократную компиляцию и сборку исходных модулей при её отладке, что очень замедляет труд разработчика.