Современные системы управления базами данных
Тема: Современные системы управления базами данных
Куринов Сергей Борисович
Москва, 1997
Оглавление.
Стр.
1. Введение. 3
2. Краткая характеристика программного обеспечения, используемого при
создании СУБД. 4
3. Принципы организации данных, лежащие в основе современных СУБД. 6
4. Современные технологии, используемые в работе с данными. 8
5. Список литературы 11
Введение.
Современная жизнь немыслима без эффективного управления. Важной категорией
являются системы обработкиинформации, 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 возможностиперсональной ЭВМ, нежели среда
DOS. Снижение стоимости высокопроизводительных ПК обусловил не только
широкийпереход к среде Windows, где разработчик программного обеспечения может в
меньше степени заботиться ораспределении 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 областьприменения и
возможности, любое приложение способно работать со многими форматами
представления данных, осуществлять экспорт и импорт данных благодаряналичию
большого числа конвертеров. Общепринятыми, также, являются технологи,
позволяющие использовать возможности других приложений, например,
текстовыхпроцессоров, пакетов построения графиков и т.п., и встроенные версии
языков высокого уровня (чаще – диалекты SQL и/или VBA)и средства визуального
программирования интерфейсов разрабатываемых приложений. Поэтому уже не имеет
существенного значения на каком языке и на основе какогопакета написано
конкретное приложение, и какой формат данных в нем используется. Более того,
стандартом «де-факто» стала «быстрая разработка приложений» или RAD (от
английского Rapid Application Development), основанная нашироко декларируемом в
литературе «открытом подходе», то есть необходимость и возможность использования
различных прикладных программ и технологий дляразработки более гибких и мощных
систем обработки данных. Поэтому в одном ряду с «классическими» СУБД все чаще
упоминаются языки программирования Visual Basic 4.0 и Visual C++, которые
позволяют быстросоздавать необходимые компоненты приложений, критичные по
скорости работы, которые трудно, а иногда невозможно разработать средствами
«классических» СУБД.Современный подход к управлению базами данных подразумевает
также широкое использование технологии «клиент-сервер».
Таким образом, на сегодняшний день разработчик не связан рамками какого-либо
конкретного пакета, а взависимости от поставленной задачи может использовать
самые разные приложения. Поэтому, более важным представляется общее направление
развития СУБД и другихсредств разработки приложений в настоящее время.
Краткая характеристика программного обеспечения,
используемого при создании СУБД.
Рассмотрим более подробно программные продукты компании Microsoft, а именно
Visual FoxPro3.0, Visual Basic 4.0, Visual С++, Access 7.0, SQL Server 6.5.
Наиболее интересной чертой этих пакетов являются их большие возможности
интеграции,совместной работы и использования данных, так как данные пакеты
являются продуктами одного производителя, а также используют сходные технологии
обменаданными.
Visual FoxPro отличается высокой скоростью, имеет встроенный
объектно-ориентированный язык программирования сиспользованием xBase и SQL,
диалекты которых встроены во многие СУБД. Имеет высокий уровень объектной
модели. При использованиив вычислительных сетях обеспечивает как монопольный,
так и раздельный доступ пользователей к данным. Применяется для приложений
масштаба предприятия дляработы на различных платформах: Windows 3.x, Windows 95,
Macintosh... Минимальные ресурсы ПК: дляVisualFoxPro версии 3.0 – процессор
468DX, Windows 3.1, 95, NT, объем оперативной памяти8 (12) Мб, занимаемый объем
на ЖМД 15-80 Мб, а для Visual FoxPro версии 5.0 (выпущена в 1997 году) – Windows
95или NT, 486 с тактовой частотой 50 МГц, 10 Мб ОЗУ, от 15 до 240 Мб на ЖМД.
Access входит в состав самого популярного пакета Microsoft Office. Основные
преимущества: знаком многим конечным пользователям и обладает
высокойустойчивостью данных, прост в освоении, может использоваться
непрофессиональным программистом, позволяет готовить отчеты из баз данных
различных форматов.Предназначен для создания отчетов произвольной формы на
основании различных данных и разработки некоммерческих приложений. Минимальные
ресурсы ПК:процессор 468DX, Windows 3.1, 95, NT, объем оперативной памяти 12
(16) Мб, занимаемый объем на ЖМД 10-40 Мб.
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, несвязанных с большой интенсивностью обработки данных,
разработки компонентов OLE, интеграция компонентов Microsoft Office. Минимальные
ресурсыПК: 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 неограниченнойфункциональностью. Предназначен для создания компонентов
приложений для выполнения операций, критичных по скорости.
SQL Server – сервер баз данных, реализует подход «клиент-сервер» и
взаимодействует с указаннымипакетами. Главные достоинства: высоая степень защиты
данных, мощные средства для обработки данных, высокая производительность.
Область применения: хранениебольших объемов данных, хранение высокоценных данных
или данных, требующих соблюдения режима секретности. Минимальные ресурсы ПК:
процессор 468DX-33МГц, Windows NT, объем оперативной памяти16 (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.
Принципы организации данных,
лежащие в основе современных СУБД.
Современные СУБД являются объектно-ориентированными и реляционными. Основной
единицей является объект,имеющий свойства, и связи между объектами. СУБД
используют несколько моделей данных: иерархическую и сетевую (с 60-х годов) и
реляционную (с 70-х). Основноеразличие данных моделей в представлении
взаимосвязей между объектами.
Иерархическая модель данных строится по принципу иерархии объектов, то есть один
тип объектаявляется главным, все нижележащие – подчиненными. Устанавливается
связь «один ко многим», то есть для некоторого главного типа существует
несколькоподчиненных типов объектов. Иначе, главный тип именуется исходным
типом, а подчиненные – порожденными. У подчиненных типов могут быть в свою
очередьподчиненные типы. Наивысший в иерархии узел (совокупность атрибутов)
называют корневым.
Сетевая модель данных строится по принципу «главный и подчиненный тип
одновременно», то есть любой тип данныходновременно может одновременно порождать
несколько подчиненных типов (быть владельцем набора) и быть подчиненным для
нескольких главных (быть членомнабора).
Реляционная модель данных объекты и связи между ними представляются в виде
таблиц, при этом связи тоже рассматриваютсякак объекты. Все строки, составляющие
таблицу в реляционной базе данных должны иметь первичный ключ. Все современные
средства СУБД поддерживаютреляционную модель данных.
Объект (Сущность) – элемент какой-либо системы, информация о котором
сохраняется. Объект может бытькак реальным (например, человек), так и
абстрактным (например, событие – поступление человека в стационар).
Атрибут – информационное отображение свойств объекта. Каждый объект
характеризуетсянабором атрибутов.
Таблица – упорядоченная структура, состоящая из конечного набора однотипных
записей.
Первичный ключ – атрибут (или группа атрибутов), позволяющий однозначным образом
определить каждуюстроку в таблице.
Напротив, альтернативный ключ – атрибут (или группа атрибутов), не совпадающая с
позволяющийпервичным ключом и однозначным образом определяющий каждую строку в
таблице.
Современные технологии, используемые в работе с данными.
Технология «Клиент-сервер» – технология, разделяющая приложение- СУБД на две
части: клиентскую (интерактивныйграфический интерфейс, расположенный на
компьютере пользователя) и сервер, собственно осуществляющий управление данными,
разделение информации,администрирование и безопасность, находящийся на
выделенном компьютере. Взаимодействие «клиент-сервер» осуществляется следующим
образом: клиентскаячасть приложения формирует запрос к серверу баз данных, на
котором выполняются все команды, а результат исполнения запроса отправляется
клиенту для просмотраи использования. Данная технология применяется, когда
размеры баз данных велики, когда велики размеры вычислительной сети, и
производительность приобработке данных, хранящихся не на компьютере пользователя
(в крупном учреждении обычно имеет место именно такая ситуация). Если
технология«клиент-сервер» на применяется, то для обработки даже нескольких
записей весь файл копируется на компьютер пользователя, а только затем
обрабатывается. Приэтом резко возрастает загрузка сети, и снижается
производительность труда многих сотрудников.
Microsoft Access, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic обеспечивают
средствадля создания клиентских частей в приложениях «клиент-сервер», которые
сочетают в себе средства просмотра, графический интерфейс исредства
построениязапросов, а Microsoft SQL Server является на сегодняшний день одним из
самых мощных серверов баз данных.
OLE 2.0 (Object Linking and Embedding – связывание ивнедрение объектов) –
стандарт, описывающий правила интеграции прикладных программ. Применяется для
использования возможностей других приложений. OLE 2.0 используется
дляопределения и совместного использования объектов несколькими приложениями,
которые поддерживают данную технологию. Например, использование в среде Access
таблиц Excel и его мощных средствпостроения диаграмм или использование данных,
подготовленных Access, в отчетах составленных вредакторе текстов Word
(связывание или включение объекта).
OLE Automation (Автоматизация OLE) – компонент OLE, позволяющий программнымпутем
устанавливать свойства и задавать команды для объектов другого приложения.
Позволяет без необходимости выхода или перехода в другое окноиспользовать
возможности нужного приложения. Приложение, позволяющее другим прикладным
программам использовать свои объекты называется OLE сервером. Приложение,
котороеможет управлять объектами OLE серверов называется OLE контроллер или OLE
клиент. Из рассмотренных программных средств в качестве OLE серверов могут
выступать Microsoft Access, а также Microsoft Excel, Word и Graph... Microsoft
Visual FoxPro 3.0 и 5.0 может выступатьтолько в виде OLE клиента.
RAD (Rapid Application Development – Быстрая разработка приложений) – подход к
разработке приложений, предусматривающийширокое использование готовых
компонентов и/или приложений и пакетов (в том числе от разных производителей).
ODBC (Open Database Connectivity – открытый доступ к базам данных) – технология,
позволяющая использовать базы данных,созданные другим приложением при помощи
SQL.
SQL (Structured Query Language – язык структурированных запросов) –
универсальный язык, предназначенный длясоздания и выполнения запросов, обработки
данных как в собственной базе данных приложения, так и с базами данных,
созданных другими приложениями,поддерживающими SQL. Также SQL применяется для
управления реляционными базами данных.
VBA (Visual Basic for Applications – Visual Basic для Приложений) –
разновидность (диалект)объектно-ориентированного языка программирования Visual
Basic, встраиваемая в программные пакеты.
Список литературы
1. Б. Богумирский
Эффективная работа на IBM PC в среде Windows 95
СПб, «Питер», 1997, 1000с.
2. Д. Вейскас
Эффективная работа с Microsoft Access 7.0
«Microsoft Press», 1997, 864с.
3. Дж. Вудкок, М. Янг
Эффективная работа с Microsoft Office 95
«Microsoft Press», 1000с.
4. А. Горев, С. Макашарипов, Р. Ахаян
Эффективная работа с СУБД
СПб, «Питер», 1997, 704с.
5. А. В. Потапкин
Основы Visual Basic для пакета Microsoft Office
М, «Эком», 1995, 256с.