Den här artikeln fokuserar på konceptet med en databas. Olika databaser används nu aktivt när man arbetar med PC – persondatorer. För korthetens skull kommer vi att introducera den accepterade förkortningen för databasen - DB.
På frågan om vad en databas är ger datavetenskap ett mycket tydligt svar.
En databas (DB) är en samling material som är systematiserade på ett sådant sätt att de är lätta att hitta och bearbeta med hjälp av en PC eller annan dator (elektronisk dator). Material kan betyda vad som helst: artiklar, olika dokument, rapporter osv.
En databas är också en samling data som lagras på en PC i enlighet med ett specifikt schema.
Det finns en annan definition: en databas är en uppsättning permanenta data som används av olika programvarusystem i en organisation.
Utifrån dessa definitioner är det inte svårt att gissa varför en PC-databas behövs. Olika databaser används för systematisering och lagring stor mängd liknande dokument och snabb åtkomst till dem. Kommer du ihåg när du brukade gå till något stort bibliotek, hur lång tid tog det för bibliotekarien att hitta boken du var intresserad av? Men det är inte alltid möjligt att ens komma ihåg om det finns något material i arkivskåpet. Detta problem har nu lösts. Allt du behöver göra är att öppna databasen du är intresserad av på din dator och ange det namn du är intresserad av i sökningen. Att snabbt hitta och bearbeta information av intresse från en lista är vad databasen och programmen som fungerar på olika databaser är designade för. Moderna databaser och de program som de bearbetas med ger ovärderlig hjälp till personer inom olika yrken som tvingas arbeta med stora volymer av samma typ av information. Dessa är främst säljare, bibliotekarier, medicinska arbetare och revisorer.
En relationsdatabas är en databas som är baserad på en relationsdatamodell. Vi kommer att ge en mer exakt definition, så att säga, utifrån förstahandserfarenhet. Låt oss komma ihåg att den relationella datamodellen föreslogs och sedan implementerades av den amerikanske matematikern Codd 1970. Och i en artikel från 1985 formulerade han 12 regler genom vilka man kan avgöra att en given databas är relationell. Låt oss lista dem här.
När du arbetar med en databas kommer du definitivt att stöta på följande begrepp: datamängd, post och fält. Ett fält är en informationsenhet, till exempel ett namn, ett datum eller något annat. En post är en uppsättning fält relaterade till ett objekt, till exempel kan en post vara en samling av för- och efternamn. En datamängd är en viss uppsättning poster som väljs från databasen baserat på något kriterium.
Data i databasen lagras i tabeller, där varje rad i tabellen representerar en post. De flesta moderna databaser är relationella, d.v.s. de där uppgifterna är fördelade över flera tabeller. Tidigare fanns det icke-relationella, men nu är de utdöda :) Varför ersatte relationsdatabaser icke-relationella? Tänk på det här exemplet: du behöver en databas som lagrar information om beställningar gjorda av dina kunder. I princip kan all data lagras i en tabell: kundens namn, hans adress, datum för beställningen, hans nummer och exakt vad som beställdes. Men, därför att Om en kund kan göra flera beställningar kommer samma data att upprepas i databasen: kundens namn och adress. För att undvika detta är det logiskt att skapa två tabeller: i den ena för att registrera kundens namn, adress och serienummer, och i den andra - data om beställningar, och i stället för flera fält som beskriver kunden, ange ett fält som innehåller hans serienummer från den första tabellen. Naturligtvis är detta exempel väldigt enkelt - riktiga databaser består ofta av flera dussin tabeller sammankopplade i form av ganska komplexa kedjor. Att designa en databasstruktur är en av de mest
komplexa uppgifter inför programmeraren - bekvämligheten och hastigheten att arbeta med databasen beror på det framgångsrika valet av struktur. Databaser används överallt - i bokföring, i lager, som
anteckningsbok etc. Nästan ingen mer eller mindre stor sajt på Internet klarar sig utan en databas. Databasen på sådana webbplatser kan vara interaktiv eller användas för att generera sidor.
Anteckning: Föreläsningen diskuterar den allmänna innebörden av begreppen databas (DB) och databashanteringssystem (DBMS). Grundläggande begrepp relaterade till databasen ges, såsom algoritm, tupel, objekt, entitet. Grundkrav för en databank. Definitioner av DB och DBMS.
Låt oss överväga den allmänna innebörden av begreppen databas (DB) och databashanteringssystem (DBMS).
Redan från början av utvecklingen datorteknik Två huvudinriktningar för dess användning har framkommit.
Den första riktningen är användningen av datorteknik för att utföra numeriska beräkningar som tar för lång tid eller är omöjliga att utföra manuellt. Bildandet av denna riktning bidrog till intensifieringen av metoder för att numeriskt lösa komplexa matematiska problem, utvecklingen av en klass av programmeringsspråk fokuserade på bekväm inspelning av numeriska algoritmer, bildningen feed-back med utvecklare av nya datorarkitekturer.
Den andra riktningen är användningen av datorteknik i automatisk eller automatiserade informationssystem. I vid bemärkelse är ett informationssystem mjukvarupaket, vars funktioner är att stödja tillförlitlig lagring av information i datorns minne, utföra specifika denna applikation transformationer av information och/eller beräkningar, vilket ger användarna ett bekvämt och lättläst gränssnitt. Typiskt är mängden information som sådana system måste hantera är ganska stora, och själva informationen har tillräcklig komplex struktur. Klassiska exempel på informationssystem är banksystem, system för bokning av flyg- eller tågbiljetter, hotellrum m.m.
Faktum är att den andra riktningen uppstod något senare än den första. Detta beror på det faktum att datorer i början av datoranvändningen hade begränsade minnesmöjligheter. Det är klart att vi kan prata om pålitliga och långtidsförvaring information endast om det finns lagringsenheter som behåller information efter att strömförsörjningen stängts av. RAM har vanligtvis inte denna egenskap. I början användes två typer av externa minnesenheter: magnetband och trummor. Samtidigt var kapaciteten hos magnetband ganska stor, men genom sin fysiska natur gav de sekventiell åtkomst till datan. Magnetiska trummor (de är mest lika moderna magnetiska skivor med fasta huvuden) tillät slumpmässig tillgång till data, men var av begränsad storlek.
Det är lätt att se att dessa begränsningar inte är särskilt betydande för rent numeriska beräkningar. Även om ett program måste bearbeta (eller producera) en stor mängd information kan man vid programmering tänka på var denna information finns i externt minne så att programmet körs så snabbt som möjligt.
Å andra sidan, för informationssystem där behovet av aktuella data bestäms av användaren, är närvaron av endast magnetband och trummor otillfredsställande. Föreställ dig en biljettköpare som stående vid biljettkassan måste vänta tills magnetbandet är helt tillbakaspolat. Ett av de naturliga kraven för sådana system är den genomsnittliga drifthastigheten.
Det var kraven på datorteknik från icke-numeriska applikationer som orsakade uppkomsten av flyttbara magnetiska skivor med rörliga huvuden, som var en revolution i datorns historia. Dessa externa minnesenheter hade väsentligt större kapacitet, än magnetiska trummor, gav tillfredsställande dataåtkomsthastighet i direktåtkomstläge, och möjligheten att byta diskpaket på enheten gjorde det möjligt att ha ett nästan obegränsat dataarkiv.
Med tillkomsten av magnetiska diskar började historien om datahanteringssystem i externt minne. Tidigare bestämde varje applikationsprogram som behövde lagra data i det externa minnet själva platsen för varje databit på ett magnetband eller en trumma och utförde utbyten mellan RAM och externt minne med hjälp av hårdvara och mjukvara på låg nivå (maskinkommandon eller anrop till motsvarande operativsystemsprogram). Detta driftsätt tillåter inte eller gör det mycket svårt att underhålla en sådan externa media flera arkiv med långtids lagrad information. Dessutom fick varje applikationsprogram lösa problem med att namnge delar av data och strukturera data i externt minne.
Ett historiskt steg var övergången till filhanteringssystem. Ur applikationsprogrammets synvinkel är en fil namngett område externt minne till vilket data kan skrivas till och läsas från. Regler för att namnge filer, hur data som lagras i en fil nås och strukturen för dessa data beror på den specifika filhanteringssystem och eventuellt beroende på filtyp. Filhanteringssystem tar hand om att allokera externt minne, mappa filnamn till lämpliga externa minnesadresser och ge tillgång till data.
Varje informationsbehandling och beslutsfattande uppgift kan representeras i form av ett diagram som visas i fig.
1.1.
Definition av nyckelbegrepp
Låt oss definiera huvudtermerna. Komponenterna i diagrammet är information (inmatning och utdata) och regler för dess omvandling.
| Regler kan vara i form av algoritmer, procedurer och heuristiska sekvenser. | Algoritm |
| - sekvens av regler för övergång från initialdata till resultat. Reglerna kan utföras av en dator eller en människa. | Data |
| - en uppsättning objektiv information. | Information |
| - information som tidigare var okänt för mottagaren av information, som kompletterar dennes kunskap, bekräftar eller vederlägger bestämmelser och motsvarande övertygelser. Information är subjektiv till sin natur och bestäms av ämnets kunskapsnivå och graden av hans uppfattning. Information extraheras av försökspersonen från relevant data. | Kunskap |
- en uppsättning fakta, mönster och heuristiska regler med vars hjälp uppgiften löses.
I detta avseende har en annan allmänt använd databasteknik föreslagits, som är lagringsordning. Under databas (DB) förstå en samling data som lagras tillsammans med så minimal redundans att den kan användas optimalt för en eller flera applikationer. Ändamål skapa databaser , som sorter informationsteknik och former av datalagring, är konstruktionen av ett datasystem som inte är beroende av de antagna algoritmerna (mjukvaran), de tekniska medel som används och fysisk plats
data i en dator; tillhandahålla konsekvent och holistisk information för oreglerade frågor. Databasen antar sin mångsidiga användning (flera användare, många former av dokument och frågor från en användare). Kunskapsbas (KB)
Tillsammans med begreppet "databas" finns termen "databank", som har två tolkningar.
| Databank (BnD) | är ett system med speciellt organiserade data, mjukvara, språk, organisatoriska och tekniska verktyg utformade för centraliserad ackumulering och kollektiv multi-purpose användning av data. |
| Databaser (DB) | är en namngiven samling av data som återspeglar objektens tillstånd och deras relationer inom det aktuella ämnesområdet. En karakteristisk egenskap hos databaser är persistens: data ackumuleras och används ständigt; sammansättningen och strukturen av data, nödvändiga för att lösa vissa tillämpade problem, är vanligtvis konstanta och stabila över tiden; individuella eller till och med alla dataelement kan förändras - men dessa är också manifestationer av konstant relevans. |
| Databashanteringssystem (DBMS) | - är en samling av språkliga och programvara, avsedd för att skapa, underhålla och delning DB av många användare. |
Ibland ingår arkiv som en del av en databank. Anledningen till detta är ett speciellt sätt för dataanvändning, när endast en del av datan är under operativ kontroll av DBMS. All annan data finns vanligtvis på media som inte är operativt hanterad av DBMS. Samma data vid olika tidpunkter kan finnas med i både databaser och arkiv. Databanker kanske inte har arkiv, men om de har det kan databanken även innehålla ett arkivhanteringssystem.
Effektiv förvaltning externt minne är huvudfunktionen för DBMS. Dessa vanligtvis specialiserade verktyg är så viktiga ur effektivitetssynpunkt att utan dem kommer systemet helt enkelt inte att kunna utföra vissa uppgifter bara för att de kommer att ta för mycket tid att slutföra. Ingen av dessa specialiserade funktioner är dock synliga för användaren. De ger oberoende mellan logiska och fysiska nivåer system: applikationsprogrammeraren behöver inte skriva indexeringsprogram, allokera diskminne etc.
Utvecklingen av teorin och praktiken för att skapa informationssystem baserade på konceptet databaser, skapandet av enhetliga metoder och medel för att organisera och hämta data gör det möjligt att lagra och bearbeta information om allt mer komplexa objekt och deras relationer, vilket ger den flerdimensionella informationen olika användares behov. De grundläggande kraven för databanker kan formuleras på följande sätt:
Databasen är grunden för den framtida tillväxten av applikationsprogram: databaser ska möjliggöra snabb och billig utveckling av nya applikationer.
Organisatoriska och metodologiska medelär en uppsättning instruktioner, metodologiskt och regulatoriskt material, beskrivningar av strukturen och proceduren för användaren att arbeta med DBMS och databasen.
Användare (DBMS) kan delas in i två huvudkategorier: slutanvändare; databasadministratörer.
Vi behöver särskilt prata om Databas Administrator (DBA). Naturligtvis är databasen byggd för slutanvändaren (UC). Det antogs dock till en början att CP:erna inte skulle kunna fungera utan en specialiserad programmerare, som kallades databasadministratör. Med tillkomsten av DBMS tog de över en betydande del av funktionerna i DBA, särskilt för databaser med en liten mängd data. Men för stora centraliserade och distribuerade databaser kvarstår behovet av en DBA. I stora termer betyder DBA:er systemanalytiker, datastrukturdesigners och informationsstöd, processteknikdesigners, system- och applikationsprogrammerare, operatörer, ämnes- och underhållsspecialister. Med andra ord, i stora databaser kan dessa vara team av specialister. ADB:s ansvar inkluderar:
En databas (DB) är en namngiven samling av data som återspeglar objektens tillstånd och deras relationer inom det aktuella ämnesområdet.
Ett databashanteringssystem (DBMS) är en uppsättning språk- och mjukvaruverktyg utformade för att skapa, underhålla och dela en databas med många användare.
Huvudkraven för databanker: återanvändning av data, enkelhet, användarvänlighet, flexibilitet i användningen, snabb behandling av dataförfrågningar, interaktionsspråk.
Användare (DBMS) kan delas in i två huvudkategorier: slutanvändare; databasadministratörer.
Den ständigt växande mängden information som kommer genom alla medier till varje person individuellt och till mänskligheten i allmänhet växer ständigt, och den behöver med nödvändighet lagras och bearbetas. Därför blir det en nödvändighet i allas liv att behärska medlen för att systematisera, ackumulera och rationellt använda all information. Det är precis vad olika DBMS – databashanteringssystem – är designade för.
En databas är ett mångfacetterat koncept. I allmänhet är en databas (DB) en samling information kombinerad enligt någon egenskap. Till exempel kan en databas innehålla telefonkatalog eller företagsprislista.
Informationsbaser data har en snävare definition. De innebär ett förråd av information strukturerad på ett optimalt sätt för maskinell bearbetning. Detta är den vanligaste definitionen, och det är bättre att ta den som grund.
Skapande av en databas, bearbetning och sökning av all nödvändig information i den utförs med hjälp av ett databashanteringssystem (DBMS). Ett DBMS är en uppsättning specifika mjukvaruverktyg som gör det möjligt för användaren att snabbt och effektivt interagera med databasen.
Vilka fördelar har databaser jämfört med andra informationsarkiv, till exempel kalkylblad, textredigerare och så vidare? Excel-kalkylblad är också bäst för jämförelse. Detta val beror på att båda applikationerna ingår i samma paket och används för att lagra data. Tillgång är i huvudsak gratis databas data, vilket är en bonus för text Word editor och Excel-tabeller.
Så det första problemet med Excel är bristen på kontroll över korrektheten av den inmatade informationen. Det finns ibland upprepade data på raderna i tabellen, och alla stavfel kommer att leda till ett fel när du grupperar dem. I Excel kan du inte ställa in regler för inmatning av viss information. Om du till exempel behöver ange ett 12-siffrigt TIN kommer Excel inte att larma om operatören anger ett extra tecken.
I Access kan du flexibelt ställa in begränsningar för den information du anger. Även i Access läggs det in en gång. Om en del data kan upprepas placeras den i en separat tabell, som sedan kan länkas till andra tabeller. Detta tillvägagångssätt minskar dramatiskt sannolikheten för fel i samband med inmatning av information.
Antalet rader i Excel kan inte överstiga 65536, medan antalet poster inte är begränsat alls i Access. Det finns bara en gräns för den totala filstorleken - inte mer än 2 GB.
Excel har inbyggda verktyg för att sortera, filtrera information, skapa pivottabeller och diagram, men de bleknar i jämförelse med funktionerna i Structured Query Language (SQL), huvudverktyget för att välja och sortera data i alla DBMS.
Uppenbarligen är en databas en mer lämplig plats att lagra information än Excel-tabeller. Den optimala lösningen skulle vara att skapa en databas för att lagra information, och analyser och beräkningar bör utföras i kalkylblad - båda dessa applikationer tillåter dig att fritt utbyta all inmatad information.
Databaser kan delas in enligt fyra kriterier:
1. Programmeringsspråk som används.Öppna databaser är baserade på ett av de universella språken. Stängda databaser använder sitt eget programmeringsspråk.
2. Utförda funktioner. Informationsdatabaser är utformade för att lagra och komma åt information. Operationssalar möjliggör komplex informationsbehandling.
3. Tillämpningsområde. Det finns universella databaser och specialiserade databaser utformade för att lösa specifika problem.
4. Enligt "power" är alla databaser uppdelade i företags- och stationära datorer. De senare är billiga, designade för en enskild användare och har låga krav på teknisk utrustning.
Företagsdatabaser är utformade för att fungera i en distribuerad miljö, stödja många användares samtidigt arbete och erbjuder stora möjligheter för databasdesign och administration.
5. Genom att rikta in sig på målgruppen. Det finns system skräddarsydda för utvecklare och slutanvändare. I det första fallet måste DBMS ha omfattande möjligheter för att felsöka den designade databasen, kunna skapa en applikation som inte är knuten till DBMS, och den måste inkludera verktyg för att skapa komplexa och effektiva slutprodukter.
Databaser för slutanvändare bör vara enkla, intuitiva och ha mjukvaruskydd från oavsiktlig datakorruption från användarens sida.
Det finns tre sätt att lagra information i databaser:
1. Den hierarkiska modellen kan representeras som ett träd. Det finns ett objekt på den första nivån. Nedan är föremålen för den andra nivån underordnad den. Varje objekt kan ha flera underordnade på en lägre nivå, men är alltid associerat med endast ett objekt på en högre nivå. Ett exempel på en hierarkisk modell är operativsystem Windows.
2. Nätverksmodellen är en förlängning av den hierarkiska. Den tar bort begränsningen för antalet anslutningar mellan ett objekt på lägre nivå och ett objekt på högre nivå. Ett exempel på en sådan modell är Internet, som är en global distribuerad databas.
3. Den relationella (tabellformiga) modellen är det vanligaste sättet att lagra data. All data samlas i tabeller, mellan vilka kopplingar kan upprättas. Vi kommer att uppehålla oss vid denna typ mer i detalj.
De flesta moderna DBMS använder en relationsdatabasmodell.
1. Alla tabeller har samma struktur.
2. Varje tabell har ett nyckelfält vars värden inte kan upprepas.
3. Kopplingen av tabeller sker genom nyckelfält, när nyckelfältet för en av dem bringas i linje med nyckelfälten i andra tabeller.
Ekonomins globalisering, datateknikens utveckling och internets utbredning har skapat förutsättningar för införandet av datoriserade redovisningssystem. I livet ställs vi i varje steg inför behovet och fallen när en databas används. Ett exempel finns i biblioteket, där pappersarkivskåp redan har ersatts av en elektronisk katalog, och i snabbköpet, där handelsautomation länge har använts. Bokföring och förvaltning redovisning, handel och lager - allt detta kan inte heller göras utan användning av en databas.
Även vanliga människor kan ha nytta av dem. För dem är databasen en uppsättning ordkort för att lära ut ett främmande språk, elektronisk dagbok, möte kulinariska recept och så vidare.
För dessa ändamål, komplexa DBMS skräddarsydda för företagskunder. Vanligtvis räcker det med en skrivbordsapplikation för en användare. Och det bästa sättet att klara av denna uppgift är basen Få åtkomst till data. Det är en del av MS Office-paketet. Access är fokuserat på slutanvändaren och har ett användarvänligt gränssnitt. Det finns en enorm mängd litteratur som diskuterar databasen. Exempel utbildningsbas data ingår också i Access.
Låt oss överväga dess huvudsakliga funktioner - de flesta av dem är typiska för andra databaser. Här är en lista över element som utgör vilken databas som helst: tabell, rapport, fråga, formulär.
En speciell egenskap hos Access är att de alla lagras i en fil. I Access finns ett koncept för datatyp. Det vill säga att text inte kan matas in i en kolumn som är tilldelad en numerisk typ, och vice versa. Denna uppdelning av information efter typ ger rika möjligheter för sortering, provtagning och kontroll över ingångsvärden.
Själva inmatningen sker inte i tabeller, utan via ett gränssnitt konfigurerat av programmeraren. På detta sätt kan säkerheten för informationen i tabellen säkerställas - användaren kommer helt enkelt inte att ha tillgång till den. Dessutom kommer själva datainmatningen att vara bekväm och bekväm.
Ansvarig för att hämta data från tabeller speciellt språk- SQL. Det är ungefär detsamma för olika DBMS, även om individuella kommandon i dem kan skilja sig åt. I Access görs sampling med hjälp av frågor. Frågor är dynamiska till sin natur, det vill säga när ny data läggs in i tabellerna kommer resultaten som skapas av frågan att ändras. Frågeresultatet kan också ses i läsbar form som en rapport.
En rapport är en dokumentmall som, när den öppnas, innehåller data från en fråga eller tabell. Access har skapat ett flexibelt system för utbyte av data, främst mellan olika applikationer Office-paket. Data från Access överförs enkelt till Word eller Excel. Därefter kan de skickas av e-post, utför nödvändiga beräkningar och exportera igen till Access.
En databas är också en programmeringsmiljö. Access har ett kraftfullt programmeringsspråk inbyggt i det - Visual Basic för applikation (VBA). Det låter dig skapa ganska komplexa applikationer, inklusive för kommersiellt bruk.
Internettillgänglighet och distribution mobila enheter främja utvecklingen av molnteknik. Med andra ord, all data lagras på en fjärrserver och informationsbehandling sker där. Detta gör att till exempel en affärsman har tillgång till aktuell information var som helst i världen - du behöver bara komma åt Internet från din surfplatta eller smartphone. Han kan också göra ändringar i sin databas på distans.
Liknande tjänster fungerar redan och blir mer och mer populära – till exempel finns lager- och handelsprogram som lanseras online. För att arbeta enligt detta schema behöver du inte köpa kraftfull dator eller köp dyrt programvara. Företag som tillhandahåller sådana tjänster tar vanligtvis ut en liten abonnemangsavgift för att ansluta till deras tjänst.
Många har börjat utforska världen Web, har fortfarande ingen aning om vad det är Databas. Men nästan alla internetanvändare har redan använt det minst en gång - spara användardata på webbplatsen, bearbetning sökfrågor och mycket mer. Det mesta av data lagras i databasen och för att visa viss information behandlar den en begäran om databasen. Så vad är det?Databas- ett komplex av data (information) som är strukturerat och sammankopplat.
Ett exempel är bibliotek. Ja, ja, det finns inte bara böcker i hyllorna, utan de finns olika typer Kataloger genom vilka en bibliotekarie kan hitta en specifik bok (efter alfabet - författare eller titel, efter hylla, efter ämne). Efter att ha accepterat en förfrågan om en bok var det alltså möjligt att hitta den utifrån ett visst kriterium. Vi kan säga att data lagrades och bearbetades i biblioteket. Men skulle inte uppgifterna vara av sådant intresse om de inte också kunde hanteras! Så vi kommer till nästa mandatperiod.
Databashanteringssystemär en uppsättning språk- och mjukvaruverktyg, vars huvudfunktioner inkluderar möjligheten att skapa data, bearbeta och läsa dem, ta bort dem och implementera säker databaskontroll.
I allmänhet är ett DBMS ett system som låter dig skapa databaser och manipulera information från dem. Och det ger denna tillgång till DBMS-data genom ett speciellt språk - SQL.
SQL- ett universellt strukturerat frågespråk, vars huvuduppgifter inkluderar att läsa, skriva och radera information i databasen.
Skapandet anses vara 1974.
Författarna beaktas Donald Chamberlin, Raymond Boyce.
Den första standarden antogs 1986.
VISA databaser;
Kommer att lista ALLA tabeller i databasen base_name.
VISA tabeller i basnamn;
Väljer ALLA data i tabellen tbl_name.
SELECT * FROM tbl_name;
Mer i detalj förfrågningar finns i artikeln
