(Информационные системы).

Базы данных
План лекции
База данных – основные понятия и
принципы.
 Сортировка и фильтрация данных.
 Использование баз данных в
социально-педагогической
деятельности.

1.База данных – основные понятия и принципы.

Ба́за да́нных — представленная в
объективной форме совокупность
самостоятельных материалов (статей,
расчетов, 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)
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.
 База данных — совокупность данных, хранимых в
соответствии со схемой данных, манипулирование
которыми выполняют в соответствии с правилами
средств моделирования данных.
 База данных — некоторый набор перманентных
(постоянно хранимых) данных, используемых
прикладными программными системами какого-либо
предприятия.
 База данных — совместно используемый набор
логически связанных данных (и описание этих данных),
предназначенный для удовлетворения
информационных потребностей организации.

БД хранится и обрабатывается в
вычислительной системе.
Таким образом, любые внекомпьютерные
хранилища информации (архивы, библиотеки,
картотеки и т. п.) базами данных не являются.
 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[5].
 БД включает метаданные, описывающие
логическую структуру БД в формальном виде (в
соответствии с некоторой метамоделью).


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.

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 начинается с 1955 г., когда
появилось программируемое
оборудование обработки записей.
Программное обеспечение этого
времени поддерживало модель
обработки записей на основе файлов.
Для хранения данных использовались
перфокарты.

Оперативные сетевые базы данных
появились в середине 1960-х.
Операции над оперативными базами
данных обрабатывались в
интерактивном режиме с помощью
терминалов.


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 гг., и был
введён в употребление на симпозиумах,
организованных фирмой SDC (System
Development Corporation) в 1964 и 1965 гг.
Классификации БД
Классификация БД по модели
данных:
 Примеры:
 иерархические,
 сетевые,
 реляционные,
 объектные и объектноориентированные,
 объектно-реляционные.

Классификация БД по среде физического
хранения:
 БД во вторичной памяти (традиционные):
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.
 БД в оперативной памяти (in-memory
databases): все данные находятся в
оперативной памяти.
 БД в третичной памяти (tertiary databases):
средой постоянного хранения является
отсоединяемое от сервера устройство
массового хранения (третичная память), как
правило на основе магнитных лент или
оптических дисков

Классификация БД по содержимому:
 Примеры:
 географические;
 исторические;
 научные;
 мультимедийные.
 Классификация БД по степени
распределённости:
 централизованные (сосредоточенные);
 распределённые.


Сверхбольшая база данных (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.

Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных
(СУБД) — совокупность программных
и лингвистических средств общего или
специального назначения,
обеспечивающих управление
созданием и использованием баз
данных.










Основные функции СУБД
управление данными во внешней памяти (на дисках);
управление данными в оперативной памяти с использованием
дискового кэша;
журнализация изменений, резервное копирование и
восстановление базы данных после сбоев;
поддержка языков БД (язык определения данных, язык
манипулирования данными).
Обычно современная СУБД содержит следующие
компоненты:
ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и
оперативной памяти, и журнализацию,
процессор языка базы данных, обеспечивающий
оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и
создание, как правило, машинно-независимого исполняемого
внутреннего кода,
подсистему поддержки времени исполнения, которая
интерпретирует программы манипуляции данными,
создающие пользовательский интерфейс с СУБД
а также сервисные программы (внешние утилиты),
обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по
обслуживанию информационной системы.











Классификации СУБД
По модели данных
Примеры:
Иерархические
Сетевые
Реляционные
Объектно-ориентированные
Объектно-реляционные
По степени распределённости
Локальные СУБД (все части локальной СУБД
размещаются на одном компьютере)
Распределённые СУБД (части СУБД могут
размещаться на двух и более компьютерах).







По способу доступа к БД
Файл-серверные
Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro,
Visual FoxPro.
Клиент-серверные
Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2,
Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server
Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР.
Встраиваемые
Примеры: OpenEdge, SQLite, BerkeleyDB, Firebird
Embedded, Sav Zigzag, Microsoft SQL Server
Compact, ЛИНТЕР.
В файл-серверных СУБД файлы данных
располагаются централизованно на файлсервере. СУБД располагается на каждом
клиентском компьютере (рабочей станции).
Доступ СУБД к данным осуществляется через
локальную сеть.
 Клиент-серверная СУБД располагается на
сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД
непосредственно, в монопольном режиме. Все
клиентские запросы на обработку данных
обрабатываются клиент-серверной СУБД
централизованно.
 Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может
поставляться как составная часть некоторого
программного продукта, не требуя процедуры
самостоятельной установки.

2.Сортировка и фильтрация данных.

Электронные таблицы Excel часто
используют для ведения простейших
баз данных Таблица, используемая в
качестве базы данных, обычно состоит
из нескольких столбцов, являющихся
полями базы данных. Каждая строка
представляет отдельную запись.
Существуют ограничения,
накладываемые на структуру базы
данных:
 первый ряд базы данных должен
содержать неповторяющиеся имена
полей;
 остальные ряды базы данных должны
содержать записи, которые не являются
пустыми рядами;
 информация по полям (столбцам) должна
быть однородной, т.е. только циифры или
только текст;



Другой способ поиска информации в
базе данных — использование средства
Автофильтр. Это средство отображает
подмножество данных, не перемещая и
не сортируя данные.
При фильтрации базы отображаются
только записи, обладающие нужными
свойствами. Простейшее средство
фильтрации – автофильтр. Он
запускается командой Данные > Фильтр >
Автофильтр.
Схема данных в Access

Структура реляционной базы данных в
Access задается схемой данных,
которая имеет иерархическую
структуру и называется канонической
реляционной моделью предметной
области.





Access устанавливает связь типа один ко многим
от главной таблицы к подчиненной.
Кроме указанных типов связей в Access
существуют связи-объединения,
обеспечивающие объединение записей таблиц не
по ключевому полю, а в следующих случаях:
• связываемые записи в обеих таблицах
совпадают (связи устанавливаются по
умолчанию);
• для всех записей первой таблицы, для которых
отсутствуют связи со второй таблицей,
устанавливаются связи с пустой записью второй
таблицы;
• для всех записей второй таблицы, для которых
отсутствуют связи с первой таблицей,
устанавливаются связи с пустой записью первой
таблицы.


В режиме каскадного обновления
связанных записей при изменении
значения в поле связи главной таблицы
Access автоматически изменит значения в
соответствующем поле в подчиненных
записях.
В режиме каскадного удаления
связанных записей при удалении записи
из главной таблицы Access выполняет
каскадное удаление подчиненных
записей на всех уровнях.
3.Использование баз данных в социальнопедагогической деятельности.

В социально-педагогической
деятельности широко используются
такие программные продукты,
позволяющие создавать и управлять
базами данных как Microsoft Excell,
Microsoft Access. Применимы при
большой наполненности учебного
заведния.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ !