какие функции может реализовывать база данных
Классификация БД и СУБД
Основные функции СУБД
Более точно, к числу функций СУБД принято относить следующие:
1. Непосредственное управление данными во внешней памяти
2. Управление буферами оперативной памяти
3. Управление транзакциями
Одним из основных требований к СУБД является надежность хранения данных во внешней памяти. Под надежностью хранения понимается то, что СУБД должна быть в состоянии восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя. Обычно рассматриваются два возможных вида аппаратных сбоев: так называемые мягкие сбои, которые можно трактовать как внезапную остановку работы компьютера (например, аварийное выключение питания), и жесткие сбои, характеризуемые потерей информации на носителях внешней памяти. Примерами программных сбоев могут быть: аварийное завершение работы СУБД ( по причине ошибки в программе или в результате некоторого аппаратного сбоя) или аварийное завершение пользовательской программы, в результате чего некоторая транзакция остается незавершенной. Первую ситуацию можно рассматривать как особый вид мягкого аппаратного сбоя; при возникновении последней требуется ликвидировать последствия только одной транзакции.
5. Поддержка языков БД
Для работы с базами данных используются специальные языки, в целом называемые языками баз данных. В ранних СУБД поддерживалось несколько специализированных по своим функциям языков. Чаще всего выделялись два языка
Функциональные возможности СУБД
По степени универсальности различают два класса СУБД :
Рынок программного обеспечения ПК располагает большим числом разнообразных по своим функциональным возможностям коммерческих систем СУБД общего назначения.
Производительность СУБД оценивается:
На производительность СУБД оказывают влияния 2 фактора:
Целостность данных подразумевает наличие средств, позволяющих удостовериться, что информация в БД всегда остаётся корректной и полной.
Хороший уровень безопасности в СУБД dBase IV, Access
Для сохранения информации используется двойной подход. Некоторые операции сохранения происходят в обход операционной системы
Он предусматривает назначение паролей для индивидуальных пользователей или групп пользователей и присвоение различных прав доступа отдельно таблицам, запросам, отчётам на уровне пользователя или группы.
Краткие итоги
Понятие БД и СУБД, функции СУБД
Вы будете перенаправлены на Автор24
СУБД (Система управления базами данных) — это комплект программных и лингвистических средств, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных (БД).
База данных (БД) – это систематизированный набор информационных данных, который предназначен для длительного сохранения в модулях внешней памяти компьютерного оборудования, а также его оперативного обновления и применения. Базы данных предназначены для хранения и поиска больших объёмов информации.
Классификация баз данных
Информационные базы данных могут быть классифицированы по типу сохраняемой информации на:
По методу хранения информации базы данных классифицируются следующим образом:
По структурной организации данных информационные базы могут классифицироваться на:
Табличные (реляционные) базы данных.
Не табличные (не реляционные) базы данных, которые в свою очередь подразделяются на:.
Понятие «реляционный» (от латинского relatio, что означает отношение) обозначает, что данный метод информационного хранения базируется на взаимном отношении составляющих базу элементов. Реляционная база данных, по существу, является двумерной таблицей, каждая строка которой именуется записью. А столбцы таблицы являются полями, причём все поля имеют свои имена и тип данных. То есть, поле базы данных представляет собой табличный столбец, который содержит величины, имеющие определённые свойства.
Готовые работы на аналогичную тему
Базы данных, сформированные на основе реляционной модели, обладают следующими свойствами:
Под «иерархической» понимается база данных, в которой информационные данные упорядочены по такому принципу, что один компонент назначается главным, а все другие являются подчинёнными. При иерархической модели базы данных упорядочивание записей выполняется в определённой последовательности, подобно ступеням лестницы, а информационный поиск может быть осуществлён путём последовательного «спуска» по ступеням. Такой тип модели может характеризоваться такими параметрами, как уровень, узел, связи. Принцип действия этой модели заключается в том, что определённый комплект узлов более низкого уровня объединяются с помощью связи с одним из узлов более высокого уровня.
Узел является информационной моделью компонента, который расположен на данном иерархическом уровне.
Иерархическая модель данных обладает следующими свойствами:
Рисунок 1. Виды моделей данных БД. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Каталог папок Windows считается иерархической базой, с которой возможно работать после запуска Проводника. Верхний уровень — это папка «Рабочий стол». Уровнем ниже, то есть на втором уровне, расположены папки «Мой компьютер», «Мои документы», «Сетевое окружение» и «Корзина», являющиеся потомками папки «Рабочий стол» и близнецами, по сути.
Сетевыми считаются базы данных, в которых к вертикальным связям иерархии прибавляются горизонтальные связи. Все объекты могут являться как главными, так и подчинёнными. Всемирная глобальная компьютерная сеть Интернет практически может считаться сетевой базой данных. При помощи гиперссылок огромное количество документов может быть связано между собой в единую распределённую сетевую информационную базу данных.
Система управления базами данных
Программное обеспечение, которое предназначено для обработки информационных баз данных, является системой управления базами данных (СУБД). Такие системы применяются для упорядоченного сохранения и работы с большими информационными объёмами. Системы управления базами данных призваны обеспечить поиск, хранение, коррекцию информации, выработку ответов на поступающие запросы. СУБД должна обеспечивать сохранность и конфиденциальность данных, а также трансляцию данных и реализацию связи с другими программными продуктами.
Главными операциями, которые пользователи могут осуществить при помощи СУБД, являются следующие:
Сегодняшние СУБД позволяют добавлять в базы данных помимо текстовой и графической информации также и звуковые и видео данные. Современный интерфейс и встроенные инструментальные функции СУБД дают возможность формировать новые базы данных просто при помощи имеющихся средств без использования дополнительного программирования. СУБД позволяют обеспечить наличие правильной, полной и непротиворечивой информации, а также удобную работу с ней.
Основные сведения о базах данных
Эта статья содержит краткие сведения о базах данных: что это, чем они могут быть полезны, каковы функции их отдельных элементов. Здесь используется терминология, свойственная Microsoft Access, однако описываемые понятия применимы по отношению к любым базам данных.
В этой статье:
Что представляет собой база данных?
База данных — это инструмент для сбора и у организатора сведений. В базах данных могут храниться сведения о товарах, товарах, заказах и других данных. Многие базы данных начинаются с списка в word-processing program или spreadsheet. По мере роста списка в данных появляются избыточные и несоответствия. Данные становится трудно понять в форме списка, и существует ограниченный способ поиска или вывода подмног данных для проверки. Когда эти проблемы начнут появляться, лучше перенести данные в базу данных, созданную системой управления базами данных (СУБД), такой как Access.
Компьютерная база данных — это хранилище объектов. В одной базе данных может быть больше одной таблицы. Например, система отслеживания складских запасов, в которой используются три таблицы, — это не три базы данных, а одна. В базе данных Access (если ее специально не настраивали для работы с данными или кодом, принадлежащими другому источнику) все таблицы хранятся в одном файле вместе с другими объектами, такими как формы, отчеты, макросы и модули. Для файлов баз данных, созданных в формате Access 2007 (который также используется в Access 2016, Access 2013 и Access 2010), используется расширение ACCDB, а для баз данных, созданных в более ранних версиях Access, — MDB. С помощью Access 2016, Access 2013, Access 2010 и Access 2007 можно создавать файлы в форматах более ранних версий приложения (например, Access 2000 и Access 2002–2003).
Использование Access позволяет:
добавлять новую информацию в базу данных, например новый артикул складских запасов;
изменять информацию, уже находящуюся в базе, например перемещать артикул;
удалять информацию, например если артикул был продан или утилизирован;
упорядочивать и просматривать данные различными способами;
обмениваться данными с другими людьми с помощью отчетов, сообщений электронной почты, внутренней сети или Интернета.
Элементы базы данных Access
Ниже приведены краткие описания элементов стандартной базы данных Access.
Таблицы
Таблица базы данных похожа на электронную таблицу — и там, и там информация расположена в строках и столбцах. Поэтому импортировать электронную таблицу в таблицу базы данных обычно довольно легко. Основное различие заключается в том, как данные структурированы.
Чтобы база данных была как можно более гибкой и чтобы в ней не появлялось излишней информации, данные должны быть структурированы в виде таблиц. Например, если речь идет о таблице с информацией о сотрудниках компании, больше одного раза вводить данные об одном и том же сотруднике не нужно. Данные о товарах должны храниться в отдельной таблице, как и данные о филиалах компании. Этот процесс называется нормализацией.
Строки в таблице называются записями. В записи содержатся блоки информации. Каждая запись состоит по крайней мере из одного поля. Поля соответствуют столбцам в таблице. Например, в таблице под названием «Сотрудники» в каждой записи находится информация об одном сотруднике, а в каждом поле — отдельная категория информации, например имя, фамилия, адрес и т. д. Поля выделяются под определенные типы данных, например текстовые, цифровые или иные данные.
Еще один способ описания записей и полей — визуализация старого стиля каталога карток библиотеки. Каждая карточка в карточке соответствует записи в базе данных. Каждый фрагмент сведений на отдельной карточке (автор, заголовок и так далее) соответствует полю в базе данных.
Дополнительные сведения о таблицах см. в статье Общие сведения о таблицах.
Формы
С помощью форм создается пользовательский интерфейс для ввода и редактирования данных. Формы часто содержат кнопки команд и другие элементы управления, предназначенные для выполнения различных функций. Можно создать базу данных, не используя формы, если просто отредактировать уже имеющуюся информацию в таблицах Access. Тем не менее, большинство пользователей предпочитает использовать формы для просмотра, ввода и редактирования информации в таблицах.
С помощью кнопок команд задаются данные, которые должны появляться в форме, открываются прочие формы и отчеты и выполняется ряд других задач. Например, есть «Форма клиента», в которой вы работаете с данными о клиентах. И в ней может быть кнопка, нажатием которой открывается форма заказа, с помощью которой вы вносите информацию о заказе, сделанном определенным клиентом.
Формы также дают возможность контролировать взаимодействие пользователей с информацией базы данных. Например, можно создать форму, в которой отображаются только определенные поля и с помощью которой можно выполнять только ограниченное число операций. Таким образом обеспечивается защита и корректный ввод данных.
Дополнительные сведения о формах см. в статье Формы.
Отчеты
Отчеты используются для форматирования, сведения и показа данных. Обычно отчет позволяет найти ответ на определенный вопрос, например «Какую прибыль в этом году принесли нам наши клиенты?» или «В каких городах живут наши клиенты?» Отчеты можно форматировать таким образом, чтобы информация отображалась в наиболее читабельном виде.
Отчет можно сформировать в любое время, и в нем всегда будет отображена текущая информация базы данных. Отчеты обычно форматируются таким образом, чтобы их можно было распечатать, но их также можно просматривать на экране, экспортировать в другие программы или вкладывать в сообщения электронной почты.
Дополнительные сведения об отчетах см. в статье «Обзор отчетов в Access».
Запросы
Запросы могут выполнять множество функций в базе данных. Одна из их основных функций — находить информацию в таблицах. Нужная информация обычно содержится в нескольких таблицах, но, если использовать запросы, ее можно просматривать в одной. Кроме того, запросы дают возможность фильтровать данные (для этого задаются критерии поиска), чтобы отображались только нужные записи.
Используются и так называемые «обновляемые» запросы, которые дают возможность редактировать данные, найденные в основных таблицах. При работе с обновляемым запросом помните, что правки вносятся в основные таблицы, а не только в таблицу запроса.
У запросов два основных вида: запросы на выборки и запросы на выполнение действий. Запрос на выборки просто извлекает данные и делает их доступными для использования. Вы можете просмотреть результаты запроса на экране, распечатать его или скопировать в буфер обмена. Вы также можете использовать выходные данные запроса в качестве источника записей для формы или отчета.
Запрос на изменение, как следует из названия, выполняет задачу с данными. С помощью запросов на изменения можно создавать новые таблицы, добавлять данные в существующие таблицы, обновлять или удалять данные.
Дополнительные сведения о запросах см. в статье Знакомство с запросами.
Макросы
Макросы в Access — это нечто вроде упрощенного языка программирования, с помощью которого можно сделать базу данных более функциональной. Например, если к кнопке команды в форме добавить макрос, то он будет запускаться всякий раз при нажатии этой кнопки. Макросы состоят из команд, с помощью которых выполняются определенные задачи: открываются отчеты, выполняются запросы, закрывается база данных и т. д. Используя макросы, можно автоматизировать большинство операций, которые в базе данных вы делаете вручную, и, таким образом, значительно сэкономить время.
Дополнительные сведения о макросах см. в статье Общие сведения о программировании в Access.
Модули
Подобно макросам, модули — это объекты, с помощью которых базу данных можно сделать более функциональной. Но если макросы в Access составляются путем выбора из списка макрокоманд, модули создаются на языке Visual Basic для приложений (VBA). Модули представляют собой наборы описаний, инструкций и процедур. Существуют модули класса и стандартные модули. Модули класса связаны с конкретными формами или отчетами и обычно включают в себя процедуры, которые работают только с этими формами или отчетами. В стандартных модулях содержатся общие процедуры, не связанные ни с каким объектом. Стандартные модули, в отличие от модулей класса, перечисляются в списке Модули в области навигации.
Дополнительные сведения о модулях см. в статье Общие сведения о программировании в Access.
BestProg
Функции систем управления базами данных (СУБД)
Содержание
Поиск на других ресурсах:
1. Какие основные функции СУБД?
К основным функциям, которые выполняются системами управления базами данных относятся:
2. Что означает непосредственное управление данными во внешней памяти?
Как известно, для сохранности данных и работы с ними, в базе данных нужно иметь в наличии постоянные запоминающие устройства (носители информации), например магнитные диски (жесткие диски).
Носители информации нужны в двух случаях:
Как правило, система управления базами данных использует собственный механизм работы с устройствами внешней памяти (внешними запоминающими устройствами). Для любой СУБД важна работа с файловой системой некоторого устройства внешней памяти. Пользователь не должен задумываться над особенностями работы СУБД на нижнем уровне.
Для обеспечения непосредственного управления данными во внешней памяти современные СУБД:
3. Что означает управление буфером оперативной памяти?
Одной из важных характеристик системы управление базами данных есть скорость обработки информации в базе данных. Скорость обработки информации существенно зависит от размера базы данных.
Чтобы повысить скорость взаимодействия пользователя с базой данных, используется так называемая буферизация данных в оперативной памяти. Для этого в оперативной памяти создается буфер (кеш) с данными, которые на данный момент используются. И обмен информацией осуществляется через этот буфер. Поскольку, скорость чтения из оперативной памяти значительно выше скорости чтения из внешних запоминающих устройств, то таким образом обеспечивается ускорение работы с базой данных.
4. Что называется транзакцией? В чем состоит суть управления транзакциями?
При работе с любой базой данных выполняется бесконечная последовательность операций. Если последовательность операций объединена в единое целое (с точки зрения СУБД), то эта последовательность называется транзакцией.
В этом случае важно успешное выполнение транзакции. Если транзакция выполняется успешно, то система управления базами данных фиксирует все изменения данных с помощью инструкции COMMIT. Изменения заносятся во внешнюю память.
Если хотя бы одна из операций транзакции заканчивается неудачно, то транзакция считается невыполненной. В этом случае происходит откат транзакции (ROLLBACK). При откате транзакции база данных возвращается в состояние, которое было до начала выполнения транзакции.
5. Для чего нужно управление транзакциями в базе данных?
Поддержка транзакций есть важным условием для логической целостности базы данных. Это касается как однопользовательских так и многопользовательских СУБД.
Задача механизма транзакций – повлиять на пользователя таким образом, чтобы он ощущал себя единым пользователем СУБД. Даже в случае, если с СУБД параллельно работает большое количество пользователей. Фактически, транзакция есть единицей активности пользователя по отношению к базе данных.
6. Что такое сериализация и серийный план транзакций?
Сериализация транзакций необходима при параллельном выполнении транзакций. Она используется в многопользовательских базах данных. Сериализация транзакций это: планирование работы параллельных транзакций таким образом, чтобы при параллельном обращении эти транзакции выполнялись последовательно одна за другой.
Для обеспечения сериализации транзакций строится некий серийный план транзакций. В идеальном случае, при хорошем серийном плане транзакций, пользователь не ощутит присутствие других транзакций в базе данных. Возможно только небольшое замедление работы базы данных.
Рис. 1. Пример сериализации транзакций в случае трех пользователей
7. Что происходит, если две транзакции хотят иметь доступ к одному и тому же объекту базы данных?
Такая ситуация есть конфликтной и может возникнуть в многопользовательской базе данных. В этом случае происходит откат (ROLLBACK) одной из транзакций. Это необходимо для обеспечения сериализации в базе данных.
8. Что такое журнализация или ведение протокола в базе данных?
Журнализация или ведение протокола выполненных команд необходима для восстановления последнего согласованного состояния базы данных после аппаратного или программного сбоя.
Журнализация необходима для обеспечения надежности сохранения данных во внешней памяти (на носителях информации).
Аппаратные сбои возникают вследствие:
Программные сбои – это, как правило, ошибки в самых программах. Программные сбои могут возникать как в пользовательских программах, так и в самой СУБД.
Журнализация служит дополнительной информацией, которая облегчает восстановление информации в базе данных. В базе данных ведется журнал изменений.
9. Какие требования к сохранению журнала изменений базы данных?
Журнал изменений в базе данных ведется особенно надежно. Журнал изменений есть недоступен для пользователей СУБД. Часто ведутся две копии журнала изменений, которые размещаются на разных носителях.
10. Что такое стратегия «упреждающей» записи при ведении журнала изменений?
Стратегия упреждающей записи (Write Ahead Log – WAL) есть своеобразным протоколом, который работает по следующему принципу: прежде чем изменить объект базы данных, предварительно в журнале надо сформировать запись об изменении данного объекта.
Если придерживаться этой стратегии, то после любого сбоя можно восстановить базу данных с помощью журнала, поскольку запись об изменениях в БД будет сформирована до начала изменения объекта.
11. Что такое локальный журнал транзакций? Какое отличие локального журнала транзакций от общесистемного?
Локальный журнал транзакций отображает операции модификации базы данных, выполненных в данной (конкретной) транзакции. Ведение такого журнала есть простейшим случаем для восстановления БД в случае сбоев. Чтобы восстановить БД после сбоя достаточно осуществить откат транзакции путем выполнения операций транзакции в обратном порядке (с начала до конца), которые записаны в локальном журнале.
Ведение локального журнала транзакций поддерживается в некоторых СУБД.
Общесистемный журнал отличается от локального журнала транзакций тем, что в нем описываются операции, выполненные всеми транзакциями, а не только конкретной транзакцией. В общесистемном журнале записи, которые отвечают одной транзакции, связаны между собою с помощью списка. При возникновении сбоя, происходит восстановление всех операций заданной транзакции в обратном порядке (от конца к началу).
12. Какие основные шаги выполняются СУБД для восстановления базы данных при «мягком» сбое?
«Мягкий сбой» – это случай, когда произошла мгновенная остановка работы компьютера. Примеры «мягких» сбоев:
При «мягком» сбое могут отсутствовать:
После мягкого сбоя СУБД выполняет следующие основные шаги:
13. Какие основные шаги выполняются при «жестком» сбое для восстановления базы данных?
Жесткий сбой характеризуется потерей информации на носителях внешней памяти.
В этом случае, для восстановления базы данных используют:
Важным здесь есть наличие самого журнала.
14. Что такое избыточность данных в базе данных?
Избыточность данных в базе данных – это когда кроме самих данных в базе данных сохраняется еще и другая необходимая информация. Эта информация используется системой управления базами данных.
Например. Для обеспечения надежности в базе данных, ведется журнал изменений базы данных. Для сохранности самого журнала нужно также место на внешних носителях. Таким образом, база данных, кроме самых данных сохраняет еще и другую информацию (журнал, связи между таблицами, индексирование и т.п.). Это и есть избыточность данных.
15. Что собою представляет функция поддержки языков баз данных?
Любая СУБД должна поддерживать языки баз данных. Это означает, что для работы с данными в базе данных, должны использоваться специальные языки. Эти языки называются языками баз данных (например, SQL, MDX, SPARQL, FoxPro, PL/Perl и т.д.).
Для современных баз данных в основном выделяются два языка:
Для современных реляционных баз данных стандартным языком использования есть язык SQL (Stuctured Query Language). Этот язык позволяет определять схему данных и манипулировать этими данными.