База данных что это такое: Базы данных. Учебное пособие

Что такое база данных в информатике

В информатике, понятие база данных — это набор данных для информационных сетей и пользователей, хранящихся в особом, организованном виде. Вид хранения данных определяется заданной структурой (схемой) базы данных и правилами ее управления.

Сами по себе, базы данных бесполезны, если нет возможности ими управлять. Под управлением базой данных понимаем возможность индивидуального или коллективного добавления информации, ее сортировку, частичное или полное копирование и перемещение, объединение двух или нескольких баз данных. Для управления базами данных созданы программные продукты, являющиеся программным обеспечением баз данных. Называются они СУБД – системы управления базами данных.

Что такое СУБД и SQL

Именно с СУБД имеют дело потребители, то есть мы с вами. Современные СУБД позволяют обрабатывать не только тексты или графику, но и медиафайлы (аудио и видео файлы).

Любой программный продукт имеет свой язык, при помощи которого он управляется. Не исключение и СУБД. Один из основных языков для общения с  СУБД является язык SQL (structured query language — язык структурированных запросов).

Стоит отметить, что по характеру использования СУБД делятся на однопользовательские (для одного пользователя – локального компьютера) и много пользовательские (для сетей).

Я уверен вы не думаете, что существует одна универсальная СУБД. И правильно, их десятки. В рамках этого раздела мы ограничим себя работой с бесплатной и самой распространенной СУБД  MySQL.

СУБД MySQL

СУБД MySQL работает только с реляционными базами данных. Реляционные базы данных наиболее просты для первичного изучения. Кроме этого они используются на всех хостингах и серверах для массового пользования.

Осталось дать понятие реляционная база данных. Это простые таблицы, в которых есть информационные строки и столбцы. Пересечение строки и столбца называют ячейкой. Вся база данных состоит из нескольких или многих таблиц, причем, все таблицы между собой взаимодействуют.

©WebOnTo.ru

Статьи по теме «База данных»

Поделиться ссылкой:

Похожие статьи

Понятие и назначение базы данных. Примеры и классификация баз данных

Без баз данных

Напоследок рассмотрим особенности проектирования БД и их назначение на примере СУБД MySQL, т. к. эта система управления является, по сути, математической моделью реляционных баз данных. Итак, поехали!

База данных: назначение, понятие, классификация

В нашей статье мы не будем углубляться в математические теории и законы, описывающие базы данных, т. к. подробности всегда можно узнать из специализированной литературы. Но принципы работы БД, особенности управления, терминологию, устройство, назначение, а также такое понятие, как классификация баз данных, сегодня должен знать каждый, кто так или иначе сталкивается с ИТ-сферой, а уж тем более в ней работает.

Итак, самое простое определение баз данных звучит следующим образом: база данных — это упорядоченное хранение информации в систематизированном виде. При этом виды упорядочивания, хранения, систематизации и управления могут быть разные. И каждый из них отвечает определённым требованиям либо предназначен для выполнения определённых действий.

Типы и виды баз данных, классификация

Существует достаточно много типов и видов баз данных, поэтому описывать их все в данной публикации мы не будем. Однако самые распространённые всё же упомянем.

Важно понять, что, говоря о данных, мы подразумеваем определенную информацию, например, о товаре в интернет-магазине. И в этих данных содержатся конкретные параметры и свойства. Однако лучше всего рассматривать БД на конкретных примерах.

Иерархическая база данных, структура иерархических данных

Когда речь идёт о хранении иерархических данных, каждый объект хранит информацию в виде определенной сущности, и у каждой сущности могут быть родительские и дочерние элементы, а у дочерних, в свою очередь, тоже могут быть дочерние элементы. Таким образом, можно сказать, что это данные, которые подлежат строгой иерархии (представьте себе своеобразное дерево).

Простой пример иерархических данных — документ в формате XML либо файловая система компьютера.

Нельзя не упомянуть и то, что базы данных этого вида оптимизированы под чтение информации. При такой структуре данные можно быстро выбирать из нужной области, отдавая запрашиваемую информацию пользователям. Например, компьютер легко работает с конкретной папкой либо файлом, которые, по сути, можно назвать объектами структуры иерархических данных. Но когда нужно перебрать всю информацию, это может занять время (если вернуться к вышеописанному примеру, то проверка антивирусом всех уголков нашего компьютера выполняется не так быстро, как хотелось бы).

Сетевые базы данных, структура сетевых данных

В каком-то смысле сетевые базы данных — это своеобразная модификация иерархических баз данных. Разница заключается в том, что в структуре иерархических данных у дочернего элемента бывает лишь один потомок (к каждому элементу, расположенному ниже, идёт лишь одна стрелочка с элемента, размещённого выше). А вот в сетевых базах данных у дочернего элемента бывает несколько предков (элементов, находящихся выше него). Для наглядного понимания структуры сетевых данных смотрите очередной рисунок:

Реляционные базы данных, структура реляционных данных

Реляционные базы данных сегодня распространены очень широко, поэтому в сети можно найти огромное количество материалов на соответствующую тему разного уровня сложности. Кроме того, их проходят на уроках информатики, плюс эти БД хорошо описываются в математике. Структуру данных впервые подробно описал математик Эдгар Франк Кодд (умер в 2003 году), сделав это ещё в 80-х гг. прошлого века. В результате его работ и была создана программная реализация. Реляционные БД стали активно развиваться, поэтому сегодня каждый, кто знаком с базами данных, знает реляционные БД.

Особенности реляционных данных

Главная особенность — все объекты хранятся в виде набора 2-мерных таблиц. Каждая таблица включает в себя набор столбцов, где указываются следующие параметры: — название; — тип данных (число, строка и т. д.).

Вторая важная особенность заключается в том, что число столбцов фиксировано. Это значит, что структура БД известна заранее, при этом количество рядов либо строк данных практически не ограничено. Грубо говоря, строки в реляционных БД — есть объекты, хранимые в базе.

По большему счёту, БД — это абстрактное понятие, а в случае с реляционной структурой таблица — есть не более чем удобный способ хранения информации. Причём набор таблиц превращается в базу данных тогда, когда он связан

Проектирование баз данных

Проектирование — самая трудная задача при работе с данными. Оно заключается не только в том, чтобы создать таблицу, указав наименование столбцов и тип данных. Это гораздо более сложный процесс, требующий специализированных знаний и умений. Говоря о типах баз данных в столбцах, подразумевается, например, способ их записи, который бывает символьный (строковый), числовой, календарный, NULL.

Требования к проектированию БД

О видах и особенностях реляционных БД мы уже поговорили. Теперь давайте подробнее обсудим сложности их проектирования. В данном случае этот процесс начинается с постановки задач, исходя из нужных требований, особенностей использования, недостатков либо достоинств той либо иной системы управления. В случае с

Требования обычно следующие: 1. База данных должна быть относительно простой в плане обработки информации. 2. Она должна быть максимально компактной и неизбыточной настолько, насколько это возможно без ущерба для функциональности.

Возможны и другие требования, причём нередко они противоречат друг другу. Именно поэтому важно найти оптимальный баланс с точки зрения архитектуры, учитывая назначение конечного продукта.

Так как проектирование — важнейший процесс, им занимается проектировщик. Обычно к работе привлекают профессиональных администраторов серверов либо архитекторов БД, имеющих большой практический опыт. Нужно четко понимать, что проектируется и какие результаты должны получиться на выходе. Это бывает непросто, так как, если речь идёт о серьёзных проектах, готовая структура может включать в себя десятки и сотни таблиц, которые бывают связаны друг с другом как простыми, так и замысловатыми способами.

Результат проектирования — диаграмма или схема. Это подробное схематическое описание, в котором указываются, какие данные будут храниться, сколько столбцов в таблице, тип столбцов в таблице, как связаны таблицы между собой и многое другое. При правильном и грамотном проектировании система будет работать стабильно и без сбоев. В обратном случае ожидайте проблем, так как нет ничего хуже, чем ошибиться на этапе построения архитектуры проекта.

Если вы хотите овладеть базами данных на высоком профессиональном уровне, записывайтесь на соответствующий курс в OTUS. Практикующие эксперты научат вас особенностям управления БД и тому, как эффективно взаимодействовать с любой реляционной СУБД, используя для этого язык структурированных запросов SQL.

Базы данных и СУБД – База знаний Timeweb Community

Для правильной работы сайта нужны не только файлы с кодом страниц, но и базы данных. Для взаимодействия с базами данных используются системы управления базами данных (СУБД). В этой статье я расскажу о базах данных и СУБД, их разновидностях и основных отличиях. 

База данных

Есть много вариаций того, что может быть записано в базу данных: личные данные пользователей, записи, даты, заказы и так далее. К примеру, если у вас интернет-магазин, то база данных вашего сайта может содержать прайс-листы, каталог товаров или услуг, отчеты, статистику и информацию о клиентах.

В первую очередь это удобно тем, что информацию можно быстро заносить в базу данных и так же быстро ее извлекать при необходимости.

Важную роль играет взаимосвязь информации в базе данных: изменение одной строчки может привести к значительным изменениям других строк. Работать с данными таким образом гораздо проще и быстрее, чем если бы изменения касались только одного места в базе данных.

Однако это не значит, что база данных обязательно должна быть у каждого сайта – к примеру, если у вас сайт-визитка, и никакой новой информации вы на сайте не размещаете, то база данных вам будет попросту не нужна.

Система управления базами данных (СУБД)

Система управления базами данных (или сокращенно СУБД) — это программное обеспечение для создания и работы с базами данных.

Главная функция СУБД – это управление данными (которые могут быть как во внешней, так и в оперативной памяти). СУБД обязательно поддерживает языки баз данных, а также отвечает за копирование и восстановление данных после каких-либо сбоев.

Реляционные СУБД и язык SQL

Реляционные и объектно-реляционные СУБД являются одними из самых распространенных систем. Они представляют собой таблицы, у которых каждый столбец (который называется “field” или «поле») упорядочен и имеет определенное уникальное название. Последовательность строк (их называют “records” или «записи») определяется последовательностью ввода информации в таблицу. При этом обрабатывание столбцов и строк может происходить в любом порядке. Таблицы с данными связаны между собой специальными отношениями, благодаря чему с данными из разных таблиц можно работать – к примеру, объединять их – при помощи одного запроса.

Для управления реляционными базами данных применяется особый язык программирования – SQL. Сокращение расшифровывается как “Structured query language”, в переводе на русский «язык структурированных запросов».

Команды, которые используются в SQL, делятся на те, которые манипулируют данными, те, которые определяют данные, и те, которые управляют данными.

Схема работы с базой данных выглядит следующим образом:

Далее я кратко расскажу о каждой из 5 основных СУБД, которые сейчас чаще всего используются при создании веб-проектов.

1. MySQL

MySQL является одной из самых популярных и распространенных СУБД, которая используется во многих компаниях (например, Facebook, Wikipedia, Twitter, LinkedIn, Alibaba и других). MySQL представляет собой реляционную СУБД, которая относится к свободному программному обеспечению: она распространяется на условиях GNU Public License. Как правило, эту систему управления базами данных определяют как хорошую, быструю и гибкую систему, рекомендованную к применению в небольших или средних проектах. У MySQL есть множество различных преимуществ. Например, она поддерживает различные типы таблиц: как известные MyISAM и InnoDB, так и более экзотичные HEAP и MERGE; кроме того, количество поддерживаемых типов постоянно растет. MySQL выполняет все команды быстро – возможно, сейчас это самая быстрая СУБД из всех существующих. С этой системой управления базами данных может одновременно работать неограниченное количество пользователей, а число строк в таблицах может быть равно 50 миллионам.

Так как в сравнении с некоторыми другими СУБД MySQL поддерживает меньшее количество возможностей, то и работать с ней значительно проще, чем, к примеру, с PostgreSQL, о которой будет рассказано ниже.

Первая версия MySQL вышла в далеком 1995 году, и с тех пор состоялось несколько последующих релизов, каждый из которых нес в себе значительные изменения.

Для работы с MySQL используется не только текстовый, но и графический режим. Это возможно благодаря приложению phpMyAdmin: для работы в приложении вам даже не нужно будет знать SQL-команды, а администрировать свою базу данных можно прямо через браузер.

В целом можно отметить, что MySQL – это выбор тех, кому необходима СУБД для проекта небольшого или среднего размера, быстрая и удобная в работе и без сложностей с администрированием.

2. PostgreSQL

Эта свободно распространяемая система управления базами данных относится к объектно-реляционному типу СУБД. Как и в случае с MySQL, работа с PostgreSQL основывается на языке SQL, однако, в отличие от MySQL, PostgreSQL поддерживает стандарт SQL-2011. Эта СУБД не имеет ограничений ни по максимальному размеру базы данных, ни по максимуму записей или индексов в таблице.

Если говорить о преимуществах PostgreSQL, то, безусловно, это надежность транзакций и репликаций, возможность наследования и легкая расширяемость. PostgreSQL поддерживает различные расширения и варианты языков программирования, такие как PL/Perl, PL/Python и PL/Java. Также есть возможность загружать C-совместимые модули.

Многие отмечают, что в отличие от MySQL данная СУБД имеет хорошую и подробную документацию, которая дает ответы практически на все вопросы.

О том, что это более масштабная, чем MySQL, СУБД, говорит и тот факт, что PostgreSQL периодически сравнивают с такой мощной системой управления данных, как Oracle.

Все это позволяет говорить о PostgreSQL как об одной из самых продвинутых СУБД на данный момент.

3. SQLite

На данный момент это одна из самых компактных СУБД; также она является встраиваемой и реляционной. SQLite позволяет хранить все данные в одном файле и, благодаря своему небольшому объему, отличается завидным быстродействием. SQLite значительно отличается от MySQL и PostgreSQL своей структурой: движок и интерфейс этой СУБД находятся в одной библиотеке – и именно это позволяет выполнять все запросы очень быстро. Другие СУБД (MySQL, PostgreSQL, Oracle и т.д.) используют парадигму клиент-сервер, когда взаимодействие происходит через сетевой протокол.

Из недостатков можно отметить отсутствие системы пользователей и возможности увеличения производительности.

SQLite можно посоветовать к использованию в проектах, где нужно иметь возможность быстро перенести приложение, и нет необходимости в масштабируемости.

4. Oracle

Эта СУБД относится к объектно-реляционному типу. Название произошло от названия разработавшей эту систему фирмы Oracle. Наравне с SQL СУБД использует процедурное расширение под названием PL/SQL, а также язык Java.

Oracle – это система, отличающаяся стабильностью уже не один десяток лет, поэтому ее выбирают крупные корпорации, для которых важна надежность восстановления после сбоев, отлаженная процедура бэкапа, возможность масштабирования и другие ценные возможности. К тому же эта СУБД обеспечивает отличную безопасность и эффектную защиту данных.

В отличие от других СУБД, стоимость покупки и использования Oracle достаточно высока, и именно это зачастую является значимым препятствием к ее использованию в небольших фирмах. Вероятно, именно это также является причиной того, что в рейтинге СУБД на 2016 год в России Oracle находится лишь на 6-м месте.

5. MongoDB

Эта СУБД отличается тем, что она предназначена для хранения иерархических структур данных, и поэтому ее называют документоориентированной (она представляет собой документное хранилище без использования таблиц или схем). MongoDB имеет открытый исходный код.

Используя идентификатор, вы можете производить быстрые операции над объектом; эта СУБД хорошо показывает себя и при сложных взаимодействиях. В первую очередь речь идет о быстродействии – в некоторых случаях приложение, написанное на MongoDB, будет работать быстрее, чем такое же приложение, использующее SQL, т.к. MongoDB относится к классу СУБД NoSQL и вместо SQL пользуется объектным языком запросов, который значительно легче SQL.

Однако этот язык имеет и свои ограничения, а поэтому MongoDB следует использовать в случаях, когда нет необходимости в сложных и нетривиальных выборках.

Выбор СУБД – это важный момент при создании своего ресурса. Отталкивайтесь от своих задач и возможностей, пробуйте и экспериментируйте, чтобы найти именно тот вариант, который будет наиболее подходящим.

База данных — это… Что такое База данных?

Ба́за да́нных — представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ) (Гражданский кодекс РФ, ст. 1260).

Многие специалисты указывают на распространённую ошибку, состоящую в некорректном использовании термина «база данных» вместо термина «система управления базами данных», и указывают на необходимость различения этих понятий.^[1]

Проблемы определения

В литературе предлагается множество определений понятия «база данных», отражающих скорее субъективное мнение тех или иных авторов, однако общепризнанная единая формулировка отсутствует.

Определения из международных стандартов:

• База данных — совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами средств моделирования данных.^[2]
• База данных — совокупность данных, организованных в соответствии с концептуальной структурой, описывающей характеристики этих данных и взаимоотношения между ними, причем такое собрание данных, которое поддерживает одну или более областей применения^[3].

Определения из авторитетных монографий:

• База данных — организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей.^[4]
• База данных — некоторый набор перманентных (постоянно хранимых) данных, используемых прикладными программными системами какого-либо предприятия.^[5]
• База данных — совместно используемый набор логически связанных данных (и описание этих данных), предназначенный для удовлетворения информационных потребностей организации.^[6]

В определениях наиболее часто (явно или неявно) присутствуют следующие отличительные признаки^[7]:

1. БД хранится и обрабатывается в вычислительной системе.
   Таким образом, любые внекомпьютерные хранилища информации (архивы, библиотеки, картотеки и т. п.) базами данных не являются.
2. Данные в БД логически структурированы (систематизированы) с целью обеспечения возможности их эффективного поиска и обработки в вычислительной системе.
   Структурированность подразумевает явное выделение составных частей (элементов), связей между ними, а также типизацию элементов и связей, при которой с типом элемента (связи) соотносится определённая семантика и допустимые операции.^[8]
3. БД включает схему, или метаданные, описывающие логическую структуру БД в формальном виде (в соответствии с некоторой метамоделью).
   В соответствии с ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007, «постоянные данные в среде базы данных включают в себя схему и базу данных. Схема включает в себя описания содержания, структуры и ограничений целостности, используемые для создания и поддержки базы данных. База данных включает в себя набор постоянных данных, определенных с помощью схемы. Система управления данными использует определения данных в схеме для обеспечения доступа и управления доступом к данным в базе данных».^[2]

Из перечисленных признаков только первый является строгим, а другие допускают различные трактовки и различные степени оценки. Можно лишь установить некоторую степень соответствия требованиям к БД.

В такой ситуации не последнюю роль играет общепринятая практика. В соответствии с ней, например, не называют базами данных файловые архивы, Интернет-порталы или электронные таблицы, несмотря на то, что они в некоторой степени обладают признаками БД. Принято считать, что эта степень в большинстве случаев недостаточна (хотя могут быть исключения).

История

История возникновения и развития технологий баз данных может рассматриваться как в широком, так и в узком аспекте.

В широком аспекте понятие истории баз данных обобщается до истории любых средств, с помощью которых человечество хранило и обрабатывало данные. В таком контексте упоминаются, например, средства учёта царской казны и налогов в древнем Шумере (4000 г. до н. э.),^[9] узелковая письменность инков — кипу, клинописи, содержащие документы Ассирийского царства и т. п. Следует помнить, что недостатком этого подхода является размывание понятия «база данных» и фактическое его слияние с понятиями «архив» и даже «письменность».

История баз данных в узком аспекте рассматривает базы данных в традиционном (современном) понимании. Эта история начинается с 1955 года, когда появилось программируемое оборудование обработки записей. Программное обеспечение этого времени поддерживало модель обработки записей на основе файлов. Для хранения данных использовались перфокарты.^[9]

Оперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались в интерактивном режиме с помощью терминалов. Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились к более мощной модели записей, ориентированной на наборы. За руководство работой Data Base Task Group (DBTG), разработавшей стандартный язык описания данных и манипулирования данными, Чарльз Бахман получил Тьюринговскую премию.

В это же время в сообществе баз данных COBOL была проработана концепция схем баз данных и концепция независимости данных.

Следующий важный этап связан с появлением в начале 1970-х реляционной модели данных, благодаря работам Эдгара Ф. Кодда. Работы Кодда открыли путь к тесной связи прикладной технологии баз данных с математикой и логикой. За свой вклад в теорию и практику Эдгар Ф. Кодд также получил премию Тьюринга.

Сам термин database (база данных) появился в начале 1960-х годов, и был введён в употребление на симпозиумах, организованных фирмой SDC (System Development Corporation) в 1964 и 1965 годах, хотя понимался сначала в довольно узком смысле, в контексте систем искусственного интеллекта. В широкое употребление в современном понимании термин вошёл лишь в 1970-е годы.^[10]

Виды баз данных

Существует огромное количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным критериям. Например, в «Энциклопедии технологий баз данных»,^[4] по материалам которой написан данный раздел, определяются свыше 50 видов БД.

Основные классификации приведены ниже.

Классификация по модели данных

Примеры:

Классификация по среде постоянного хранения

• Во вторичной памяти, или традиционная (англ. conventional database): средой постоянного хранения является периферийная энергонезависимая память (вторичная память) — как правило жёсткий диск.
  В оперативную память СУБД помещает лишь кеш и данные для текущей обработки.
• В оперативной памяти (англ. in-memory database, memory-resident database, main memory database): все данные на стадии исполнения находятся в оперативной памяти.
• В третичной памяти (англ. tertiary database): средой постоянного хранения является отсоединяемое от сервера устройство массового хранения (третичная память), как правило на основе магнитных лент или оптических дисков.
  Во вторичной памяти сервера хранится лишь каталог данных третичной памяти, файловый кеш и данные для текущей обработки; загрузка же самих данных требует специальной процедуры.

Классификация по содержимому

Примеры:

• Географическая
• Историческая
• Научная
• Мультимедийная.

Классификация по степени распределённости

• Централизованная, или сосредоточенная (англ. centralized database): БД, полностью поддерживаемая на одном компьютере.
• Распределённая (англ. distributed database): БД, составные части которой размещаются в различных узлах компьютерной сети в соответствии с каким-либо критерием.
  • Неоднородная (англ. heterogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами более одной СУБД
  • Однородная (англ. homogeneous distributed database): фрагменты распределённой БД в разных узлах сети поддерживаются средствами одной и той же СУБД.
  • Фрагментированная, или секционированная (англ. partitioned database): методом распределения данных является фрагментирование (партиционирование, секционирование), вертикальное или горизонтальное.
  • Тиражированная (англ. replicated database): методом распределения данных является тиражирование (репликация).

Другие виды БД

• Пространственная (англ. spatial database): БД, в которой поддерживаются пространственные свойства сущностей предметной области. Такие БД широко используются в геоинформационных системах.
• Временная, или темпоральная (англ. temporal database): БД, в которой поддерживается какой-либо аспект времени, не считая времени, определяемого пользователем.
• Пространственно-временная (англ. spatial-temporal database) БД: БД, в которой одновременно поддерживается одно или более измерений в аспектах как пространства, так и времени.
• Циклическая (англ. round-robin database): БД, объём хранимых данных которой не меняется со временем, поскольку в процессе сохранения данных одни и те же записи используются циклически.

Сверхбольшие базы данных

Сверхбольшая база данных (англ. Very Large Database, VLDB) — это база данных, которая занимает чрезвычайно большой объём на устройстве физического хранения. Термин подразумевает максимально возможные объёмы БД, которые определяются последними достижениями в технологиях физического хранения данных и в технологиях программного оперирования данными.

Количественное определение понятия «чрезвычайно большой объём» меняется во времени; в настоящее время считается, что это объём, измеряемый по меньшей мере петабайтами. Для сравнения, в 2005 г. самыми крупными в мире считались базы данных с объёмом хранилища порядка 100 терабайт.^[11]

Специалисты отмечают необходимость особых подходов к проектированию сверхбольших БД. Для их создания нередко выполняются специальные проекты с целью поиска таких системотехнических решений, которые позволили бы хоть как-то работать с такими большими объёмами данных. Как правило необходимы специальные решения для дисковой подсистемы, специальные версии операционной среды и специальные механизмы обращения СУБД к данным.^[12]

Исследования в области хранения и обработки сверхбольших баз данных VLDB всегда находятся на острие теории и практики баз данных. В частности, с 1975 года проходит ежегодная конференция International Conference on Very Large Data Bases («Международная конференция по сверхбольшим базам данных»). Большинство исследований проводится под эгидой некоммерческой организации VLDB Endowment (Фонд целевого капитала «VLDB»), которая обеспечивает продвижение научных работ и обмен информацией в области сверхбольших БД и смежных областях.

Примечания

1. ↑ «Следует отметить, что термин база данных часто используется даже тогда, когда на самом деле подразумевается СУБД. […]Такое обращение с терминами предосудительно». — К. Дж. Дейт. Введение в системы баз данных. — 8-е изд. — М.: «Вильямс», 2006, стр. 50.
   «Этот термин (база данных) часто ошибочно используется вместо термина ‘система управления базами данных’». — Когаловский М. Р. Энциклопедия технологий баз данных. — М.: Финансы и статистика, 2002., стр. 460.
   «Среди непрофессионалов […] путаница возникает при использовании терминов „база данных“ и „система управления базами данных“. […] Мы будем строго разделять эти термины». — Кузнецов С. Д. Основы баз данных: учебное пособие. — 2-е издание, испр. — М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007, стр. 19.
2. ↑ ^{1 2} ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007: Эталонная модель управления данными (идентичен ISO/IEC TR 10032:2003 Information technology — Reference model of data management)
3. ↑ ISO/IEC 2382-1:1993. Information technology — Vocabulary — Part 1: Fundamental terms
4. ↑ ^{1 2} Когаловский М. Р., 2002
5. ↑ Дейт К. Дж., 2005
6. ↑ Коннолли Т., Бегг К., 2003
7. ↑ Мирошниченко Е. А. К формальному определению понятия «база даных» // Пробл. информатики. 2011. № 2. С. 83-87. [1]
8. ↑ Важно понимать, что структурированность базы данных оценивается не на уровне физического хранения (на котором все данные представлены совокупностями битов или байтов), а на уровне некоторой логической модели данных.
9. ↑ ^{1 2} Грей, Дж. Управление данными: прошлое, настоящее и будущее
10. ↑ Haigh T. How Data Got its Base: Information Storage Software in the 1950s and 1960s // IEEE Annals of the History of Computing. — 2009. — #4 October-December
11. ↑ «Экстремальные» базы данных: Cамые большие и самые быстрые, 2010 г.
12. ↑ Огромная база данных

Литература

Отечественная

• Когаловский М.Р. Энциклопедия технологий баз данных. — М.: Финансы и статистика, 2002. — 800 с. — ISBN 5-279-02276-4
• Кузнецов С. Д. Основы баз данных. — 2-е изд. — М.: Интернет-университет информационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. — 484 с. — ISBN 978-5-94774-736-2

Переводная

• Дейт К. Дж. Введение в системы баз данных = Introduction to Database Systems. — 8-е изд. — М.: Вильямс, 2005. — 1328 с. — ISBN 5-8459-0788-8 (рус.) 0-321-19784-4 (англ.)
• Коннолли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика = Database Systems: A Practical Approach to Design, Implementation, and Management. — 3-е изд. — М.: Вильямс, 2003. — 1436 с. — ISBN 0-201-70857-4
• Гарсиа-Молина Г., Ульман Дж., Уидом Дж. Системы баз данных. Полный курс = Database Systems: The Complete Book. — Вильямс, 2003. — 1088 с. — ISBN 5-8459-0384-X

Иностранная

Ссылки

См. также

Понятие базы данных и что такое СУБД : WEBCodius

Здравствуйте уважаемые читатели! Любой начинающий веб-разработчик рано или поздно сталкивается с такими понятиями как база данных, СУБД и MySQL. Без этих инструментов не обходится практически любой веб-сайт. Далее в статье разберемся с данными понятиями и терминами.

База данных — это некоторый набор данных, организованный по определенным правилам и имеющий определенную структуру.

Другими словами база данных это хранилище данных. Базу данных можно сравнить с библиотекой, где книги хранятся в определенном порядке, позволяющем работнику быстро найти нужное произведение.

Существует большое количество разновидностей баз данных, отличающихся по различным свойствам и критериям. К основным типам баз данных относятся:

• Иерархическая;
• Сетевая;
• Объектно-ориентированная;
• Реляционная.

Самыми распространенными являются реляционные базы данных. Реляционная база данных состоит из таблиц, которые в свою очередь состоят из строк и столбцов. Содержащиеся в таблицах данные связываются между собой по ключевым значениям.

Для работы с базами данных используются специальные программные средства — системы управления базами данных (СУБД). СУБД позволяет создавать базы данных, осуществлять доступ к данным, выполнять различные манипуляции с данными (добавлять, редактировать, удалять) и обеспечивать безопасность данных.

Для оперирования данными в реляционной базе данных с помощью СУБД используется специальный язык SQL.

SQL (structured query language) — в переводе с английского язык структурированных запросов, применяющийся для создания, изменения и удаления данных.

Простейшая схема работы с базой данных выглядит так:

То есть пользователь БД посылает SQL-запрос через СУБД к базе данных и получает определенные данные. Причем не обязательно СУБД должна находиться на компьютере пользователя, а может располагаться где-то в сети.

Виды СУБД

По характеру работы СУБД делятся на однопользовательские и многопользовательские. Однопользовательские базы данных подразумевают работу одновременно только с одним пользователем, а с многопользовательскими соответственно могут работать одновременно сразу несколько пользователей. Многопользовательские базы данных в свою очередь делятся на базы данных с последовательным и параллельным доступом.

Что такое MySQL

В настоящее время в основном применяются многопользовательские СУБД. Наиболее популярные из них MS SQL Server, Oracle и MySQL.

MySQL — это самая популярная система управления базами данных при веб-разработке. Большинство сайтов и интернет-порталов, разрабатываются с применением этой СУБД.

К основным плюсам MySQL можно отнести высокую скорость работы, быстроту обработки данных, гибкость, надежность и простоту использования. Очень важным является то, что СУБД MySQL распространяется совершенно бесплатно под лицензией GNU General Public License. Кроме этого MySQL поддерживает одновременную работу неограниченного количества пользователей и обладает эффективной системой безопасности.

При разработке сайтов большинство программистов используют связку PHP + MySQL. Множество популярных систем управления сайтом (CMS) созданы именно с применением этой связки.

Поэтому если вы планируете научиться создавать сайты, то после изучения языков HTML и CSS необходимых для верстки страниц, следующим этапом должно быть изучение языка PHP и работы с СУБД MySQL.

На этом все! До новых встреч!

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Основные понятия баз данных

Аннотация: В лекции рассматривается общий смысл понятий базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД). Даются основные понятия, относящиеся к базе данных такие, как алгоритм, кортеж, объект, сущность. Основные требования, предъявляемые к банку данных. Определения БД и СУБД.

Цель лекции: Уяснить разницу между базой данных и системой управления базой данных. Ознакомиться с основными требованиями, которые предъявляются к банку данных и основными определениями, относящимися к БД и СУБД.

Рассмотрим общий смысл понятий базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД).

С самого начала развития вычислительной техники образовались два основных направления использования ее.

Первое направление — применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Становление этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов, становлению обратной связи с разработчиками новых архитектур ЭВМ.

Второе направление, это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах. В самом широком смысле информационная система представляет собой программный комплекс, функции которого состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти компьютера, выполнении специфических для данного приложения преобразований информации и/или вычислений, предоставлении пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса. Обычно объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские системы, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов, мест в гостиницах и т.д.

На самом деле, второе направление возникло несколько позже первого. Это связано с тем, что на заре вычислительной техники компьютеры обладали ограниченными возможностями в части памяти. Понятно, что можно говорить о надежном и долговременном хранении информации только при наличии запоминающих устройств, сохраняющих информацию после выключения электрического питания. Оперативная память этим свойством обычно не обладает. В начале, использовались два вида устройств внешней памяти: магнитные ленты и барабаны. При этом емкость магнитных лент была достаточно велика, но по своей физической природе они обеспечивали последовательный доступ к данным. Магнитные же барабаны (они больше всего похожи на современные магнитные диски с фиксированными головками) давали возможность произвольного доступа к данным, но были ограниченного размера.

Легко видеть, что указанные ограничения не очень существенны для чисто численных расчетов. Даже если программа должна обработать (или произвести) большой объем информации, при программировании можно продумать расположение этой информации во внешней памяти, чтобы программа работала как можно быстрее.

С другой стороны, для информационных систем, в которых потребность в текущих данных определяется пользователем, наличие только магнитных лент и барабанов неудовлетворительно. Представьте себе покупателя билета, который стоя у кассы должен дождаться полной перемотки магнитной ленты. Одним из естественных требований к таким системам является средняя быстрота выполнения операций.

Именно требования к вычислительной технике со стороны не численных приложений вызвали появление съемных магнитных дисков с подвижными головками, что явилось революцией в истории вычислительной техники. Эти устройства внешней памяти обладали существенно большей емкостью, чем магнитные барабаны, обеспечивали удовлетворительную скорость доступа к данным в режиме произвольной выборки, а возможность смены дискового пакета на устройстве позволяла иметь практически неограниченный архив данных.

С появлением магнитных дисков началась история систем управления данными во внешней памяти. До этого каждая прикладная программа, которой требовалось хранить данные во внешней памяти, сама определяла расположение каждой порции данных на магнитной ленте или барабане и выполняла обмены между оперативной и внешней памятью с помощью программно-аппаратных средств низкого уровня (машинных команд или вызовов соответствующих программ операционной системы). Такой режим работы не позволяет или очень затрудняет поддержание на одном внешнем носителе нескольких архивов долговременно хранимой информации. Кроме того, каждой прикладной программе приходилось решать проблемы именования частей данных и структуризации данных во внешней памяти.

Историческим шагом стал переход к использованию систем управления файлами. С точки зрения прикладной программы файл — это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные. Правила именования файлов, способ доступа к данным, хранящимся в файле, и структура этих данных зависят от конкретной системы управления файлами и, возможно, от типа файла. Система управления файлами берет на себя распределение внешней памяти, отображение имен файлов в соответствующие адреса внешней памяти и обеспечение доступа к данным.

Любая задача обработки информации и принятия решений может быть представлена в виде схемы, показанной на рис. 1.1.

Определение основных терминов

Дадим определения основных терминов. В качестве составных частей схемы выделяются информация (входная и выходная) и правила ее преобразования.

Правила могут быть в виде алгоритмов, процедур и эвристических последовательностей.

Последовательность операций обработки данных называют информационной технологией (ИТ). В силу значительного количества информации в современных задачах она должна быть упорядочена. Существует два подхода к упорядочению.

1. Данные связаны с конкретной задачей (технология массивов) — упорядочение по использованию. Вместе с тем алгоритмы более подвижны (могут чаще меняться), чем данные. Это вызывает необходимость переупорядочения данных, которые к тому же могут повторяться в различных задачах.
2. В связи с этим предложена другая, широко используемая технология баз данных, представляющая собой упорядочение по хранению.

Под базой данных (БД) понимают совокупность хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений. Целью создания баз данных, как разновидности информационной технологии и формы хранения данных, является построение системы данных, не зависящих от принятых алгоритмов (программного обеспечения), применяемых технических средств и физического расположения данных в ЭВМ; обеспечивающих непротиворечивую и целостную информацию при нерегламентируемых запросах. БД предполагает многоцелевое ее использование (несколько пользователей, множество форм документов и запросов одного пользователя).

База знаний (БЗ) представляет собой совокупность БД и используемых правил, полученных от лиц, принимающих решения (ЛПР).

Наряду с понятием «база данных» существует термин «банк данных», который имеет две трактовки.

1. В настоящее время данные обрабатываются децентрализовано (на рабочих местах) с помощью персональных компьютеров (ПК). Первоначально же использовалась централизованная обработка на больших ЭВМ. В силу централизации базу данных называли банком данных и потому часто не делают различия между базами и банками данных.
2. Банк данных — база данных и система управления ею (СУБД). СУБД (например, FoxPro) представляет собой приложение для создания баз данных как совокупности двумерных таблиц.

Иногда в составе банка данных выделяют архивы. Основанием для этого является особый режим использования данных, когда только часть данных находится под оперативным управлением СУБД. Все остальные данные обычно располагаются на носителях, оперативно не управляемых СУБД. Одни и те же данные в разные моменты времени могут входить как в базы данных, так и в архивы. Банки данных могут не иметь архивов, но если они есть, то в состав банка данных может входить и система управления архивами.

Эффективное управление внешней памятью являются основной функцией СУБД. Эти обычно специализированные средства настолько важны с точки зрения эффективности, что при их отсутствии система просто не сможет выполнять некоторые задачи уже по тому, что их выполнение будет занимать слишком много времени. При этом ни одна из таких специализированных функций не является видимой для пользователя. Они обеспечивают независимость между логическим и физическим уровнями системы: прикладной программист не должен писать программы индексирования, распределять память на диске и т. д.

Основные требования, предъявляемые к банкам данных

Развитие теории и практики создания информационных систем, основанных на концепции баз данных, создание унифицированных методов и средств организации и поиска данных позволяют хранить и обрабатывать информацию о все более сложных объектах и их взаимосвязях, обеспечивая многоаспектные информационные потребности разных пользователей. Основные требования, предъявляемые к банкам данных, можно сформулировать так:

• Многократное использование данных: пользователи должны иметь возможность использовать данные различным образом.
• Простота: пользователи должны иметь возможность легко узнать и понять, какие данные имеются в их распоряжении.
• Легкость использования: пользователи должны иметь возможность осуществлять (процедурно) простой доступ к данным, при этом все сложности доступа к данным должны быть скрыты в самой системе управления базами данных.
• Гибкость использования: обращение к данным или их поиск должны осуществляться с помощью различных методов доступа.
• Быстрая обработка запросов на данные: запросы на данные должны обрабатываться с помощью высокоуровневого языка запросов, а не только прикладными программами, написанными с целью обработки конкретных запросов.
• Язык взаимодействия конечных пользователей с системой должен обеспечивать конечным пользователям возможность получения данных без использования прикладных программ.

База данных — это основа для будущего наращивания прикладных программ: базы данных должны обеспечивать возможность быстрой и дешевой разработки новых приложений.

• Сохранение затрат умственного труда: существующие программы и логические структуры данных не должны переделываться при внесении изменений в базу данных.
• Наличие интерфейса прикладного программирования: прикладные программы должны иметь возможность просто и эффективно выполнять запросы на данные; программы должны быть изолированными от расположения файлов и способов адресации данных.
• Распределенная обработка данных: система должна функционировать в условиях вычислительных сетей и обеспечивать эффективный доступ пользователей к любым данным распределенной БД, размещенным в любой точке сети.
• Адаптивность и расширяемость: база данных должна быть настраиваемой, причем настройка не должна вызывать перезаписи прикладных программ. Кроме того, поставляемый с СУБД набор предопределенных типов данных должен быть расширяемым — в системе должны иметься средства для определения новых типов и не должно быть различий в использовании системных и определенных пользователем типов.
• Контроль целостности данных: система должна осуществлять контроль ошибок в данных и выполнять проверку взаимного логического соответствия данных.
• Восстановление данных после сбоев: автоматическое восстановление без потери данных транзакции. В случае аппаратных или программных сбоев система должна возвращаться к некоторому согласованному состоянию данных.
• Вспомогательные средства должны позволять разработчику или администратору базы данных предсказать и оптимизировать производительность системы.
• Автоматическая реорганизация и перемещение: система должна обеспечивать возможность перемещения данных или автоматическую реорганизацию физической структуры.

Компоненты банка данных

Определение банка данных предполагает, что с функционально-организационной точки зрения банк данных является сложной человеко-машинной системой, включающей в себя все подсистемы, необходимые для надежного, эффективного и продолжительного во времени функционирования.

В структуре банка данных выделяют следующие компоненты:

• Информационная база;
• Лингвистические средства;
• Программные средства;
• Технические средства;
• Организационно-административные подсистемы и нормативно-методическое обеспечение.

Организационно-методические средства — это совокупность инструкций, методических и регламентирующих материалов, описаний структуры и процедуры работы пользователя с СУБД и БД.

Пользователи БД и СУБД

Пользователей (СУБД) можно разделить на две основные категории: конечные пользователи; администраторы баз данных.

Особо следует поговорить об администраторе базы данных (АБД). Естественно, что база данных строится для конечного пользователя (КП). Однако первоначально предполагалось, что КП не смогут работать без специалиста-программиста, которого назвали администратором базы данных. С появлением СУБД они взяли на себя значительную часть функций АБД, особенно для БД с небольшим объемом данных. Однако для крупных централизованных и распределенных баз данных потребность в АБД сохранилась. В широком плане под АБД понимают системных аналитиков, проектировщиков структур данных и информационного обеспечения, проектировщиков технологии процессов обработки, системных и прикладных программистов, операторов, специалистов в предметной области и по техническому обслуживанию. Иными словами, в крупных базах данных это могут быть коллективы специалистов. В обязанности АБД входит:

1. анализ предметной области, статуса информации и пользователей;
2. проектирование структуры и модификация данных;
3. задание и обеспечение целостности;
4. загрузка и ведение БД;
5. защита данных;
6. обеспечение восстановления БД;
7. сбор и статистическая обработка обращений к БД, анализ эффективности функционирования БД;
8. работа с пользователем.

Краткие итоги

Базы данных (БД) — это именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов и их отношения в рассматриваемой предметной области.

Система управления базами данных (СУБД) — это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

Основные требования, предъявляемые к банкам данных: многократное использование данных, простота, легкость использования, гибкость использования, быстрая обработка запросов на данные, язык взаимодействия.

Пользователей (СУБД) можно разделить на две основные категории: конечные пользователи; администраторы баз данных.

Вопросы для самопроверки

• Дайте определение базы данных.
• Дайте определение банка данных.
• Назовите две трактовки банка данных.
• Что такое система управления базой данных?
• Основные требования, предъявляемые к банку данных.
• Что такое данные, информация, знания?
• Пользователи СУБД и БД?
• Основные функции администратора БД.
• Что обеспечивает возможность быстрой и дешевой разработки новых приложений?

База данных — это что такое? Базы данных и их предназначение :: SYL.ru

Непрерывно растущий объем информации, поступающий через все СМИ каждому человеку в отдельности и человечеству в общем, постоянно растет, и она обязательно нуждается в хранении и обработке. Поэтому освоение средств, позволяющих систематизировать, накапливать и рационально использовать всю информацию, становится необходимостью в жизни каждого. Именно для этого предназначены различные СУБД — системы управления базами данных.

СУБД – термины и определения

База данных — это многогранное понятие. В общем случае под базой данных (БД) подразумевается совокупность сведений, объединенных по какому-то признаку. Например, к БД можно отнести телефонный справочник или прайс-лист компании.

Информационные базы данных имеют и более узкое определение. Под ними понимают хранилище сведений, структурированных оптимальным для машинной обработки образом. Это наиболее распространенное определение, его лучше и принять за основу.

Создание базы данных, обработка и поиск всей необходимой информации в ней осуществляется с помощью системы управления базами данных (СУБД). СУБД – это набор определенных программных средств, которые предоставляют возможность пользователю быстро и эффективно взаимодействовать с БД.

Сравнение Access и Excel

Какие же преимущества имеют БД перед другими хранилищами информации, например, электронными таблицами, текстовыми редакторами и так далее? Для сравнения лучше всего подходят база данных Access и электронные таблицы Excel. Такой выбор обусловлен тем, что оба приложения входят в один пакет и применяются для хранения данных. Access – это, по сути, бесплатная база данных, идущая бонусом к текстовому редактору Word и таблицам Excel.

Итак, первая проблема Excel – это отсутствие контроля правильности вводимой информации. В строках таблицы иногда встречаются повторяемые данные, и любая опечатка приведет к ошибке при их группировке. В Excel нельзя задавать правила ввода определенной информации. Например, если требуется ввести ИНН из 12 цифр, то Excel не забьет тревогу, если оператор введет лишний знак.

В Access можно гибко настроить ограничения на вводимую информацию. Также в Access она вводится один раз. Если какие-то данные могут повторяться, они выносятся в отдельную таблицу, которую потом можно связать с другими таблицами. Такой подход резко снижает вероятность ошибок, связанных с вводом информации.

Количество строк в Excel не может превышать 65536, в Access же количество записей вообще не ограничено. Существует только лимит на общий размер файла – не более 2Гб.

В Excel есть встроенные средства по сортировке, фильтрации информации, созданию сводных таблиц и диаграмм, но они меркнут перед возможностями языка структурированных запросов (SQL) – главного инструмента для выборки и сортировки данных в любой СУБД.

Очевидно, база данных – это более подходящее место для хранения информации, чем таблицы Excel. Оптимальным решением будет создание базы данных для хранения информации, а анализ и вычисления следует проводить в электронных таблицах – оба этих приложения позволяют свободно обмениваться всей введенной информацией.

Классификация баз данных

Базы данных можно разделить по 4 признакам:

1. Применяемый язык программирования. Открытые базы опираются на один из универсальных языков. В замкнутых базах используются собственный язык программирования.

2. Выполняемые функции. Информационные базы данных предназначены для хранения и доступа к информации. Операционные позволяют проводить сложные обработки информации.

3. Сфера применения. Различают универсальные БД и специализированные, предназначенные для решения конкретных задач.

4. По «мощности» все БД делятся на корпоративные и настольные. Вторые имеют низкую стоимость, рассчитаны на единичного пользователя, имеют низкие требования к техническим средствам.

Корпоративные БД предназначены для работы в распределенной среде, поддерживают одновременную работу многих пользователей, предлагают широкие возможности по проектированию и администрированию базы.

5. По ориентации на целевую аудиторию. Существуют системы, заточенные на разработчиков и конечных пользователей. В первом случае СУБД должна обладать широкими возможностями отладки проектируемой базы данных, иметь возможность создавать не привязанное к СУБД приложение, в нее должны входить средства по созданию сложных и эффективных конечных продуктов.

БД для конечных пользователей должны быть просты, интуитивно понятны, должны иметь программную защиту от непреднамеренной порчи данных со стороны пользователя.

Модели баз данных

Существует 3 способа хранения информации в базах данных:

1. Иерархическая модель может быть представлена в виде дерева. На первом уровне расположен один объект. Ниже располагаются подчиненные ему объекты 2-го уровня. Каждый объект может иметь несколько подчиненных ему низшего уровня, но всегда связан только с одним объектом уровня выше. Примером иерархической модели служит операционная система Windows.

2. Сетевая модель является расширением иерархической. В ней убрано ограничение на количество связей объекта низшего уровня с объектом уровня выше. Примером такой модели служит сеть Интернет, которая представляет собой глобальную распределенную базу данных.

3. Реляционная (табличная) модель – самый распространенный способ хранения данных. Все данные собраны в таблицы, между которыми можно установить связи. На этом виде мы остановимся подробнее.

Реляционная модель баз данных

Большинство современных СУБД используют реляционную модель построения базы данных.

1. Все таблицы имеют одинаковую структуру.

2. В каждой таблице есть ключевое поле, значения которого не могут повторяться.

3. Связь таблиц происходит через ключевые поля, когда ключевое поле одной из них приводится в соответствие с ключевыми полями других таблиц.

Сфера применения баз данных

Глобализация экономики, развитие компьютерной техники и распространение интернета создали предпосылки для внедрения компьютеризированных систем учета. В жизни мы на каждом шагу сталкиваемся с необходимостью и случаями, когда используется база данных. Пример можно найти и в библиотеке, где бумажные картотека уже заменена на электронный каталог, и в супермаркете, где давно уже применяется автоматизация торговли. Бухгалтерский и управленческий учет, торговля и склад – все это тоже не обходится без применения базы данных.

Access – сама распространенная БД

Для этих целей не требуются сложные СУБД, заточенные на корпоративных клиентов. Обычно достаточно настольного приложения на одного пользователя. И лучше всего с этой задачей справится база данных Access. Она входит в состав пакета MS Office. Access ориентирована на конечного пользователя и имеет удобный интерфейс. Имеется огромное количество литературы, в которой рассматривается база данных. Пример учебной базы данных входит также и в состав Access.

Краткий обзор Access

Рассмотрим основные ее возможности – большинство из них характерны и для других БД. Приведем список элементов, из которых состоит любая база данных: таблица, отчет, запрос, форма.

Особенностью Access является то, что все они хранятся в одном файле. В Access существует понятие типа данных. То есть в столбец, которому присвоен числовой тип, нельзя ввести текст, и наоборот. Такое разделение информации по типам дает богатые возможности по сортировке, выборке, контролю над вводимыми значениями.

Сам ввод происходит не в таблицы, а через интерфейс, настроенный программистом. Таким образом можно обеспечить сохранность информации в таблице – пользователь просто не будет иметь к ней доступа. Кроме того, сам ввод данных будет комфортным и удобным.

За выборку данных из таблиц отвечает специальный язык – SQL. Он примерно одинаков для разных СУБД, хотя отдельные команды в них могут различаться. В Access выборка осуществляется с помощью запросов. Запросы носят динамический характер, то есть при вводе в таблицы новых данных результаты, выдаваемые запросом, будут меняться. Результат запроса можно также просмотреть в удобочитаемой форме в виде отчета.

Отчет — это шаблон документа, при открытии которого в него вносятся данные из запроса или таблицы. В Access создана гибкая система обмена данными, прежде всего между различными приложениями пакета Office. Данные из Access легко переносятся в Word или Excel. После чего их можно отправить по электронной почте, провести необходимые вычисления и опять экспортировать в Access.

База данных – это еще и среда программирования. В Access встроен мощный язык программирования – Visual Basic for Application(VBA). Он позволяет создавать достаточно сложные приложения, в том числе и для коммерческого применения.

Тенденции развития баз данных

Доступность интернета и распространение мобильных устройств способствуют развитию облачных технологий. Иными словами, все данные хранятся на удаленном сервере, и обработка информации происходит там же. Это позволяет, например, бизнесмену иметь доступ к актуальной информации в любой точке земного шара – достаточно лишь выйти в интернет с планшета или смартфона. Также он может удаленно внести изменения в свою БД.

Подобные сервисы уже работают и становятся все популярнее – например, существуют складские и торговые программы, выведенные в сеть. Для работы по такой схеме не требуется покупать мощный компьютер или приобретать дорогостоящее программное обеспечение. Фирмы, предоставляющие такие услуги, обычно взимают небольшую абонентскую плату за подключение к своему сервису.

Что такое база данных, ее типы и примеры?

Что такое база данных?

База данных — это набор информации или данных, которые организованы таким образом, чтобы к ним можно было легко получить доступ, управлять и извлекать.

База данных сокращенно называется БД.

Различные определения базы данных

1. «обычно большой набор данных, организованный специально для быстрого поиска и извлечения (как с помощью компьютера) онлайн-базы данных» (merriam-webster)
2. «исчерпывающий набор связанных данных, организованных для удобного доступа, как правило, на компьютере.”(Словарь)
3. База данных — это организованный набор данных. (Википедия)

Что такое данные?

Используется как в единственном, так и во множественном числе. Это может быть количество, символ или знак, над которым выполняются операции. Данные — это информация, преобразованная в цифровую форму.

Рост базы данных

была разработана в 1960-х годах и началась с иерархической базы данных. Реляционная база данных была изобретена Э. Ф. Коддом в 1970-х, а объектно-ориентированная база данных была изобретена в 1980-х.В 1990-х годах объектно-ориентированные базы данных выросли с ростом объектно-ориентированных языков программирования. В настоящее время популярны базы данных с SQL и NoSQL.

Источник изображения: slideshare

Элементы базы данных

Элементами базы данных являются поля, строки, столбцы, таблицы. Все это строительные блоки базы данных.

Стол

Таблица базы данных состоит из строк и столбцов, содержащих данные. Например, у вас есть таблица, в которой хранятся профили людей, то есть ID, имя, адрес и контактные данные.

рядов

Строки содержат данные, содержащие один или несколько столбцов. При чтении данных в строках легче понять информацию. Например, чтение профиля, имеющего идентификатор, имя, адрес и контакт, одну запись в одной строке.

Колонны

Столбцы похожи на поля, отдельные элементы, содержащие данные. В приведенном выше примере запись профиля имеет имя, адрес и контакт — три столбца.

Поля

Поле — это часть записи, содержащая отдельные данные.В приведенном выше примере поле базы данных — это «Лидс» в виде отдельной ячейки.

Компоненты базы данных

База данных состоит из четырех основных компонентов:

Данные

Данные имеют большое значение в базе данных. Он варьируется от небольшого до огромного количества и является основным источником взаимодействия остальных компонентов друг с другом. Данные делятся на следующие два типа, один из которых отвечает за базу данных. Он хранится в разных таблицах в виде строк и столбцов.Во-вторых, это метаданные, также называемые данными о данных. Он содержит информацию о данных, например, имена таблиц в базе данных, ограничения базы данных, первичные и внешние ключи и т. Д.

СУБД

Система управления базой данных — это программное обеспечение или приложение, которое позволяет пользователю взаимодействовать с базой данных, что позволяет пользователям вставлять, извлекать, обновлять и удалять данные.

Приложение базы данных

Это прикладная программа, которая помогает пользователям взаимодействовать с базой данных с помощью языков запросов.Приложения баз данных не имеют представления о базовой СУБД. Операции, выполняемые с данными, обрабатываются языком структурированных запросов (SQL).

Пользователь

Пользователи — это лица, которые используют базу данных для доступа к данным. Типы пользователей базы данных включают администраторов, разработчиков и конечных пользователей.

Системная среда базы данных

Среда базы данных включает оборудование, базу данных, программное обеспечение, процедуру, данные и пользователей. Аппаратное обеспечение включает в себя физические части и устройства, программное обеспечение — это операционная система и система управления базами данных, база данных — это совокупность, а процедуры включают в себя набор правил, которые регулируют структуру и использование базы данных, в то время как данные — это совокупность информации, а пользователи могут быть администраторами базы данных. дизайнеры и конечные пользователи, которые используют базу данных для доступа к данным.

Типы баз данных

Существует много типов баз данных, некоторые важные типы упомянуты здесь.

1. Централизованная база данных
2. Облачная база данных
3. Распределенная база данных
4. Документно-ориентированная база данных
5. Навигационная база данных
6. Объектно-ориентированная база данных
7. Реляционная база данных

Централизованная база данных

Как видно из названия, централизованная база данных хранит информацию и прикладные программы в центральном месте, откуда к ним обращаются пользователи из разных удаленных мест.

Прикладные программы извлекают соответствующие данные из базы данных на основе транзакций, отправленных контроллером связи для обработки транзакции.

Проверка и проверка данных выполняется центральными прикладными программами, а регистрационный номер присваивается прикладными программами, расположенными в центральной точке.

Облачная база данных

Облачная база данных имеет масштабируемое содержимое и работает на платформе облачных вычислений.Это обеспечивает масштабируемость и доступность базы данных. Доступ к нему можно получить через веб-интерфейс или API (предоставляется поставщиком).

Преимущество облачной базы данных заключается в том, что она позволяет корпоративным пользователям размещать базу данных без покупки специального оборудования.

Он может управляться пользователем или поставщиком как услуга, также называемая базой данных как услугой (DBaaS).

Распределенная база данных

Обработка в распределенной базе данных реплицируется между разными точками сети, поскольку части базы данных хранятся в разных физических местах.

Есть два типа распределенных баз данных; однородные и неоднородные. В однородном типе физические местоположения имеют одинаковое базовое оборудование и те же операционные системы и приложения баз данных, в то время как в случае гетерогенного типа базы данных; операционная система, приложения баз данных и оборудование могут отличаться в разных местах.

Вам также может понравиться: Разница между облачными и распределенными вычислениями

Документированная база данных

Специальная компьютерная программа предназначена для хранения, поиска и управления информацией, ориентированной на документы.Ее также называют базой данных хранилища документов.

В отличие от реляционной базы данных, модель документно-ориентированной базы данных не имеет структурированной формы таблиц, строк и столбцов.

Документно-ориентированная база данных является одним из основных типов баз данных NoSQL.

Данные кодируются с использованием стандартных форматов, таких как XML, JSON и BSON, а также двоичных форматов, таких как PDF, MS-Word и т. Д.

Самый популярный пример документно-ориентированной базы данных — MongoDB.Данные сгруппированы в наборы, называемые коллекциями, которые имеют уникальные имена в базе данных.

Навигационная база данных

В навигационной базе данных объекты находятся по ссылке из других объектов. Эти типы баз данных были обычным явлением, когда данные хранились на магнитных лентах. Ссылка навигации использовалась, чтобы указать, где хранится следующая запись.

Навигационный доступ обычно связан с иерархической моделью и сетевыми моделями.В методах навигации используются указатели и путь для перехода между записями. Для навигации используются такие инструкции, как «следующий», «предыдущий» и т. Д.

Объектно-ориентированная база данных

В отличие от других баз данных, которые зависят от действий и данных, объектно-ориентированная база данных организована вокруг объектов

Объектно-ориентированная база данных подходит для тех элементов, которые созданы с помощью объектно-ориентированных языков программирования.

Например, запись в базе данных может быть объектом данных, а не буквенно-цифровыми значениями. Объекты состоят из атрибутов и методов. У них есть данные, а также исполняемые коды.

Атрибут: Данные, определяющие характеристики объекта.

Методы: Показывает поведение объекта, ранее называемого функциями.

Еще один важный термин, используемый в объектно-ориентированных языках программирования, — это классы. Класс — это шаблон для объекта.

Объектно-ориентированная база данных используется в мультимедийных приложениях, коммерческих проектах, проектах автоматизированного проектирования и т. Д.

Основным преимуществом объектно-ориентированной базы данных является то, что нет необходимости в сборке и разборке объекта, что в конечном итоге экономит время на кодировании и выполнении. Также улучшается контроль параллелизма в проектах.

Операционная база данных

Оперативная база данных содержит информацию, относящуюся к деятельности предприятия.

Такие базы данных обычно организованы по функциональным направлениям, таким как маркетинг, производство, сотрудники и т. Д.

Например, компания может использовать оперативную базу данных для отслеживания количества различных продуктов на складе. Точно так же в интернет-магазине такие базы данных можно использовать для просмотра количества проданных запасов.

Операционная база данных работает как источник для хранилища данных. Он может быть основан на SQL или на NoSQL.

Операционная система управления базой данных также называется базой данных оперативной обработки транзакций (OLTP).

Реляционная база данных

Реляционная база данных была изобретена в 1970-х годах Э. Ф. Коддом из IBM.Системы управления реляционными базами данных (РСУБД) предназначены для повышения производительности управления данными в настольных приложениях баз данных, особенно из-за их доступа нескольких пользователей, которые могут работать с данными одновременно.

Данные хранятся в табличной форме, поэтому к ним легко получить доступ. Они сделаны с помощью набора таблиц. Набор таблиц составляет схему, а ряд схем создает базу данных.

Эти базы данных легко расширять, и новую категорию можно добавить к существующей базе данных без изменения всех существующих приложений.

Стандартный интерфейс для реляционной базы данных — это язык структурированных запросов (SQL).

База данных NoSQL

Базы данных NoSQL не являются реляционными базами данных и обеспечивают механизм хранения, отличный от табличного формата. База данных NoSQL в основном используется в больших данных и веб-приложениях реального времени. Их также называют «Не только SQL», поскольку они поддерживают языки, подобные SQL.

Классификация базы данных NoSQL включает документ, ключ-значение и график.

Реляционные данные могут обрабатываться в базе данных NoSQL с использованием нескольких запросов, кэширования, репликации и ненормализованных данных.

Характеристики базы данных

Данные в базе данных должны иметь следующие характеристики:

• Данные организованы и связаны.
• Данные в базе данных используются разными пользователями и приложениями.
• Данные в базе данных постоянны.
• Данные защищены от несанкционированного доступа.
• Данные в базе данных не являются избыточными.
• В базе данных также обеспечивается достоверность и целостность данных.
• Данные легко доступны и доступны пользователям по мере необходимости.

Преимущества базы данных

• Повышенная и улучшенная безопасность данных.
• Избыточность данных уменьшена.
• Последовательность данных увеличена.
• Целостность и независимость данных.
• Улучшенный доступ к данным для пользователей за счет использования языков хоста и запросов
• Облегчена разработка новых программных приложений

Недостатки базы данных

• Время, затрачиваемое на проектирование сложных систем баз данных
• Повреждение базы данных затрагивает практически все прикладные программы
• Значительные затраты на запуск оборудования и программного обеспечения
• Значительные затраты на преобразование при переходе от файловой системы к системе базы данных
• Обучение требуется всем программистам и пользователям

Что такое база данных?

Одним из технологических терминов, который большинство людей привыкло слышать на работе или во время работы в Интернете, является база данных. База данных раньше была чрезвычайно техническим термином, однако с развитием компьютерных систем и информационных технологий во всей нашей культуре, база данных стала нарицательным термином.

База данных — это структурированный набор записей или данных, который хранится в компьютерной системе.Чтобы база данных была действительно функциональной, она должна не только хорошо хранить большие объемы записей, но и быть легко доступной. Кроме того, новую информацию и изменения также должно быть довольно легко вводить. Чтобы иметь высокоэффективную систему баз данных, необходимо включить программу, которая управляет запросами и информацией, хранящейся в системе. Обычно это называется СУБД или системой управления базами данных. Помимо этих функций, все создаваемые базы данных должны быть построены с высокой целостностью данных и возможностью восстановления данных в случае отказа оборудования.

Типы баз данных

Есть несколько распространенных типов баз данных. У каждого типа базы данных есть своя собственная модель данных (как данные структурированы). К ним относятся плоская модель, иерархическая модель, реляционная модель и сетевая модель.

База данных плоских моделей

В базе данных с плоской моделью существует двумерный массив данных (плоская структура). Например, есть один столбец информации, и в этом столбце предполагается, что каждый элемент данных связан с другим.Например, база данных плоских моделей включает только почтовые индексы. В базе данных есть только один столбец, и каждая новая строка в этом столбце будет иметь новый почтовый индекс.

База данных иерархических моделей

База данных иерархической модели напоминает древовидную структуру, например, как Microsoft Windows организует папки и файлы. В базе данных с иерархической моделью каждая восходящая ссылка вложена, чтобы данные были организованы в определенном порядке на одном уровне списка. Например, иерархическая база данных продаж может перечислять продажи за каждый день в виде отдельного файла.В этом вложенном файле содержатся все продажи (одинаковые типы данных) за день.

Сетевая модель

В сетевой модели определяющей особенностью является то, что запись хранится со ссылкой на другие записи — фактически в сети. Эти сети (или иногда называемые указателями) могут содержать информацию любого типа, например номера узлов или даже адрес диска.

Реляционная модель

Реляционная модель — самый популярный тип базы данных и чрезвычайно мощный инструмент не только для хранения информации, но и для доступа к ней.Реляционные базы данных организованы в виде таблиц. Прелесть таблицы в том, что к информации можно получить доступ или добавить ее без реорганизации таблиц. В таблице может быть много записей, и каждая запись может иметь много полей.

Таблицы иногда называют отношением. Например, у компании может быть база данных под названием заказы клиентов. В этой базе данных есть несколько различных таблиц или отношений, относящихся к заказам клиентов. Таблицы могут включать информацию о клиенте (имя, адрес, контакт, информацию, номер клиента и т. Д.).) и другие таблицы (отношения), такие как заказы, которые клиент ранее купил (это может включать номер позиции, описание позиции, сумму платежа, способ оплаты и т. д.). Следует отметить, что каждая запись (группа полей) в реляционной базе данных имеет собственный первичный ключ. Первичный ключ — это уникальное поле, которое упрощает идентификацию записи.

Реляционные базы данных используют программный интерфейс, называемый SQL (Standard Query Language). В настоящее время SQL используется практически во всех реляционных базах данных.Реляционные базы данных очень легко настроить, чтобы они подходили практически для любого типа хранилища данных. Можно легко создать отношения для товаров на продажу, сотрудников компании и т. Д.

Доступ к информации с помощью базы данных

Хотя хранение данных — отличная функция базы данных, многие пользователи баз данных считают быстрый и простой поиск информации самым важным. Получить информацию о сотруднике в реляционной базе данных очень просто. Реляционные базы данных также добавляют возможности выполнения запросов.Запросы — это запросы на извлечение определенных типов информации и либо отображение их в естественном состоянии, либо создание отчета с использованием данных. Например, если у кого-то была база данных сотрудников, которая включала в себя такие таблицы, как зарплата и описание должности, он / она мог бы легко выполнить запрос, чтобы узнать, какие рабочие места оплачивают больше определенной суммы. Независимо от того, какая информация хранится в базе данных, с помощью SQL можно создавать запросы, которые помогут ответить на важные вопросы.

Хранение базы данных

Базы данных могут быть очень маленькими (менее 1 МБ) или очень большими и сложными (терабайты, как во многих государственных базах данных).Однако все базы данных обычно хранятся и располагаются на жестких дисках или других типах устройств хранения, и доступ к ним осуществляется через компьютер. Для больших баз данных могут потребоваться отдельные серверы и местоположения, однако многие небольшие базы данных могут легко поместиться в файлы, расположенные на жестком диске компьютера.

Защита базы данных

Очевидно, что многие базы данных хранят конфиденциальную и важную информацию, к которой не каждый может легко получить доступ. Многие базы данных требуют паролей и других функций безопасности для доступа к информации.В то время как к некоторым базам данных можно получить доступ через Интернет через сеть, другие базы данных являются закрытыми системами и могут быть доступны только на месте.

Дополнительная литература

Информация о том, что такое база данных, как она используется и зачем

Базы данных сегодня входят в число наиболее значимых структурных элементов всемирной паутины. Базы данных, лежащие в основе большинства контент-ориентированных веб-сайтов и приложений, выполняют особую миссию — обеспечивать хорошо организованный механизм для обработки данных. Подход базы данных при разработке веб-сайтов / приложений теперь управляет сетью, предлагая быстрый и автоматический способ хранения, управления, удаления или извлечения информации.Мощный набор возможностей баз данных определил появление динамических веб-сайтов, которые открыли новую страницу в истории развития Интернета.

Что такое база данных?

Что на самом деле представляют собой базы данных? Как мы все знаем, гениальные вещи просты. То же самое и с базами данных. База данных — это таблица, состоящая из столбцов (полей) и строк (записей), где каждый столбец содержит определенный атрибут, а каждая строка имеет определенное значение для соответствующего атрибута.Количество столбцов в одной таблице зависит от того, сколько различных типов / категорий информации нам нужно хранить в базе данных, а количество строк определяется количеством объектов, для которых необходимо ввести категоризованные записи. Такая простая организация данных в таблицах базы данных позволяет компьютерной программе быстро выбирать и обрабатывать необходимые фрагменты информации.

Системы управления базами данных (СУБД)

Связь между базами данных и компьютерными программами, работающими с ними, осуществляется через систему управления базами данных (также известную как СУБД).Последний представляет собой набор программ, которые принимают запросы данных от прикладной программы и инструктируют операционную систему, как обрабатывать запрошенную информацию. Это осуществляется с помощью различных операций управления, которые поддерживает СУБД, таких как организация, хранение, удаление или извлечение данных в базе данных. Все эти действия выполняются с помощью определенных команд SQL. Пользователи также могут легко добавлять новые категории / атрибуты данных в базу данных, не вызывая сбоев в работе системы.Системы управления базами данных работают со всеми доступными базовыми моделями баз данных, такими как сетевая модель и реляционная модель.

Из-за фундаментальной роли баз данных в работе динамических веб-сайтов, подход к базе данных используется практически на каждом новом веб-сайте, появляющемся сегодня во всемирной паутине. Например, на коммерческих веб-сайтах базы данных используются для хранения и управления различными данными, такими как информация для входа посетителей, сведения о покупках, журналы заказов, отчеты компаний, схемы ценообразования и т. Д.Обычно ими управляют с помощью корпоративных СУБД, предназначенных для обработки больших объемов данных. Использование базы данных на личных веб-сайтах имеет решающее значение во многих случаях, когда необходимо регулярное обновление контента, например, при ведении блогов, или при настройке фотоальбомов, веб-сайтов сообществ и т. Д. Здесь управление осуществляется через персональные СУБД

Базы данных плоского типа

В базах данных плоского типа каждая строка может содержать только одну запись. Чаще всего они используются в текстовом формате.Благодаря своей простоте к ним очень быстро обращаются или запрашиваются, что делает их очень полезными для простых задач.

Иерархические базы данных

Иерархическая модель базы данных представляет собой древовидную структуру, и очень хорошая ассоциация — это проводник Windows. Чтобы лучше объяснить это, мы можем использовать структуру родитель-потомок. Каждый родитель может иметь столько детей, сколько он / она хочет, но у каждого ребенка есть только один родитель. Самая популярная иерархическая база данных — это IMS (система управления информацией), созданная IBM.

Реляционные базы данных

Самый популярный тип баз данных, широко используемый во всемирной паутине. В них информация легко хранится и запрашивается. В реляционной базе данных данные хранятся в таблицах. Новая информация может быть добавлена ​​без необходимости реорганизации таблицы.

В реляционной базе данных может быть бесконечное количество таблиц, каждая из которых содержит различную, хотя и связанную, информацию. Если мы создадим базу данных под названием «сведения о пользователе», у нас может быть несколько таблиц для хранения различных наборов информации — таблица для личных данных пользователя, таблица для его / ее данных для входа в систему, таблица, содержащая заказанные услуги, таблица использования его / ее учетной записи и т. д.Эти таблицы не обязательно должны иметь определенную структуру, как в случае с иерархической базой данных, поскольку они одинаково важны.

Самым известным стандартом реляционных баз данных является язык SQL, на котором основано несколько программ баз данных, в том числе MySQL и PostgreSQL.

Что такое база данных?

База данных — это набор данных. Это может показаться чрезмерно упрощенным, но в значительной степени суммирует, что такое любая база данных.

База данных может быть такой же простой, как текстовый файл со списком имен. Или это может быть такая же сложная система, как большая система управления реляционной базой данных, укомплектованная встроенными инструментами, которые помогут вам поддерживать данные.

Методы хранения данных

Прежде чем мы перейдем к выделенным системам управления базами данных, давайте рассмотрим некоторые распространенные методы хранения данных.

• Текстовый файл

  Представьте, что у нас есть текстовый файл с именем Artists.csv , и его содержимое выглядит как на этом снимке экрана.

  Это текстовый файл. В частности, это файл со значениями, разделенными запятыми (CSV). Запятые разделяют каждое поле в строке.

  Запятые определяют структуру.Это позволяет нам отличить идентификатор исполнителя от имени исполнителя. Мы могли бы легко добавить больше полей и разделить их запятыми.

  Каждая строка представляет отдельную запись. В этом случае каждая строка представляет отдельного исполнителя.

  Технически это база данных. Он содержит данные, структурированные таким образом, чтобы их было легко извлечь.

  С таким небольшим списком текстовый файл может идеально служить нашим целям.

• Таблица

  Другой вариант — сохранить данные в электронной таблице с помощью программного обеспечения для работы с электронными таблицами (например, Microsoft Excel). Таким образом, мы могли бы сделать некоторые дополнительные вещи с нашим списком (например, отформатировать его, отсортировать по имени исполнителя и т. Д.).

  Программа для работы с электронными таблицами, такая как Excel, упрощает выполнение этих задач.Кроме того, такие программы, как Excel, организуют данные в строки и столбцы, что упрощает понимание ваших данных.

• Программное обеспечение баз данных

  Лучшим вариантом было бы хранить данные в таблице базы данных с помощью специального программного обеспечения для баз данных, например Microsoft Access.

  Подобные системы управления базами данных

  созданы специально для хранения и поиска данных.

Так в чем же разница?

Вам может быть интересно, в чем разница между двумя последними примерами (Excel и Access). В конце концов, в обоих примерах данные организованы в строки и столбцы.

Между программами для работы с электронными таблицами и базами данных существует много различий. Остальная часть этого руководства покажет вам, почему программное обеспечение баз данных является гораздо лучшим вариантом для создания баз данных.