1.3. Информационные системы, использующие БД

Информационные системы, использующие БД, позволили преодолеть указанные выше недостатки. Новые методы обращения к данным значительно упрощают процесс связывания элементов данных, что, в свою очередь, привело к расширению возможностей работы с данными. Все эти характеристики систем управления базами данных упрощают процесс программирования и уменьшают необходимость программной поддержки.

Рассмотрим более подробно составляющие системы баз данных. Они существуют как на малых компьютерах (как правило, это однопользовательские системы), так и на больших машинах (многопользовательские). Однопользовательская система (single-user system) – это система, в которой в одно и то же время к базе данных может получить доступ не более одного пользователя; многопользовательская (multi-user system) – это система, в которой к базе данных могут получить доступ сразу несколько пользователей, и задача таких систем – позволить каждому отдельному пользователю работать с системой как с однопользовательской. Различия между этими видами систем проявляются в их внутренней структуре и не видны конечному пользователю.

В общем случае данные в БД являются интегрированными и общими.

Определение. Интегрированные данные – возможность представить базу данных как объединение нескольких отдельных файлов данных, полностью или частично не перекрывающихся.

Определение. Общие данные – возможность использования отдельных областей данных в БД, включая одновременный доступ несколькими различными пользователями (возможно, для разных целей).

К аппаратному обеспечению системы относятся:

·               накопители для хранения информации вместе с подсоединенными устройствами ввода/вывода, контроллерами устройств, каналами ввода/вывода и т.д.;

·               процессор/процессоры вместе с основной памятью, которая используется для поддержки работы программного обеспечения системы.

Программное обеспечение. Между физической БД и пользовательскими системами располагается уровень ПО – диспетчер БД (database manager) или, что более привычно, СУБД (database management system DBMS). Основная функция, выполняемая СУБД, – представление пользователю БД возможности работать с ней, не вникая в детали на уровне аппаратного обеспечения, рассматривать БД как объект более высокого уровня, а также поддерживать выражаемые в терминах высокого уровня пользовательские операции (запросы и т.п.).

Замечание. СУБД – наиболее важный, но не единственный программный компонент системы. Среди других – утилиты, средства разработки приложений, средства проектирования, генераторы отчетов и т.д.

Пользователи делятся на три группы:

1.                 Прикладные программисты, которые отвечают за написание прикладных программ, использующих БД.

2.                 Конечные пользователи, которые работают с системами БД непосредственно через рабочую станцию или терминал.

3.                 Администраторы БД.

Данные. Различают: постоянные, промежуточные, входные и выходные.

Входные данные – это информация, передаваемая системе. Такая информация может стать причиной изменений в постоянных данных (может стать частью постоянных данных), но не является частью БД как таковой.

Выходные данные – это сообщения и результаты, выдаваемые системой. Эту информацию также можно брать из постоянных данных, но нельзя рассматривать как часть БД.

Таким образом, база данных состоит из некоторого набора постоянных данных, которые используются прикладными системами для какого-либо предприятия (под предприятием понимается фирма, отдельная личность и т.п.).

Все, что может быть представлено в БД, является объектом (например, предприятие – завод, объекты – детали, проекты, служащие, поставщики и т.п.).

Кроме самих объектов, существуют еще и отношения между ними, которые связывают их вместе. Например, существует отношение поставщики–детали и т.п.

Используя отношения, можно ответить, например, на следующие вопросы: задан поставщик, найти детали, поставляемые этим поставщиком; задана деталь, найти поставщиков, поставляемых данную деталь.

Отношения, подобно основным объектам, являются частью данных.

Схема, описывающая объекты и отношения между ними, называется схемой объект/отношение (диаграммой объект/отношение).

Типы отношений:

·               бинарные отношения – связывают два типа объектов;

·               тернарные отношения ­– связывают три типа объектов (например, поставщик, детали, проекты, где определенные поставщики поставляют определенные детали для определенных проектов).

Объекты могут иметь спецификации, например, детали имеют спецификации материалов. Это также бинарное отношение, связывает два совпадающих типа объектов.

Свойства. В БД также хранятся свойства объектов (адрес, вес и т.п.). Свойства могут быть любой степени сложности:

·               простые: число, строка, дата, время и т.п.;

·               сложные: график, диаграмма, план, матрица и т.п.